A mezopotámiai mitológia alapja a sumer mitológia.
A sumer istenek a görögökhöz hasonlóan antropomorfak, emberekhez hasonló alakúak és tulajdonságúak, akik mintegy királyként az embereket alattvalóiknak tekintik.
A sumerek vallása igen nagy hatással volt a környező kultúrákra, népekre. Az írás elterjedésével megjelentek az ősi vallási íratok, amelyek segítségével le tudták jegyezni a mitológiai hiedelmeiket. A kézműipar a templomokat kezdte mind magasabb fokra emelni. Megjelentek a lépcsős piramisok, a vallási szobrok és az istenek képmásai, melyeket tisztelni tudtak. A templomokban áldozatokat mutattak be, továbbfejlődtek a vallási kultuszok, mind több helyen építettek hatalmas templomokat és szervezték meg köréjük a városállamokat. Függeni kezdtek az isteneiktől, a föld, ahol éltek, a ház, ahol laktak, a termények és állatok mind-mind az istenek tulajdonát képezték. Az isteneiket a természet erőiben vélték felfedezni. A három főisten: Anu, az istenek apja, Enlil, a levegő ura, Enki pedig a víz és a bölcsesség istene volt. Emellett még nagy tisztelet övezte Utut, a nap-, Nannát, a hold- és Innint, a termékenység istenét. Kialakultak a bonyolult szertartások. Bár a természet ereje ellen kérték isteneik segítségét, hittek a túlvilágban is. Amilyen fontos volt számukra a napi megélhetés, olyan fontos lett az is, hogy túléljék a halált. Hittek a túlvilágban, vallásukban jelentek meg az első utalások a mennyek birodalmára és a pokolra. Az uralkodók egy személyben papok, vallási vezetők is voltak. Kialakultak a papi osztályok, megjelentek az első jósok és bölcsek, akik az írással a tudományt is továbbadták. A sumerok szerint az istenek kiszámíthatatlanok, kegyetlenek és követelődzőek voltak.
Mezopotámia hitvilágának jellegzetes vonása a jóslás. Természeti jelenségek jelezték a jövőt. Ilyenek voltak a csillagok, melyeket toronytemplomokból vagy zikkuratokból fürkésztek. (A istenjegyzékekben az istenvilágban 450, valahol pedig 3600 földöntúli lényről is beszéltek. Ennek az a magyarázata hogy eleinte minden városnak külön istene volt, de a kapcsolatok bővülésével az istenek átvétele, cseréje is megkezdődött.)
A sémi akkád birodalom létrejöttével kulturális változás is bekövetkezik Mezopotámiában. A sumer nyelv az akkáddal szemben visszaszorul, csak délen marad meg népnyelvként. A birodalom feliratai, gazdasági okmányai akkád nyelven íródtak, uralkodói akkád neveket viseltek. Vallási elképzelésekben a sumer és sémi istenségek összeolvadnak.
A negyedik uralkodó, Narám-Szín uralma (Kr. e. kb. 2190-2154 vagy 2254-2218) volt az Akkád Birodalom fénykora, ahol ő magát az istenek fiából istenkirállyá léptette elő. Felvette a négy világtáj királya címet, alattvalói Akkád isteneként tisztelték. Ezzel Lugalbanda és Gilgames nyomdokaiba lépett, bár őket csak haláluk után emelték az istenek közé.
A pantheonba néhány korai uralkodó is belépett halála után. Hasonlóképpen a szomszédos nomád népek mezopotámiai hódítását is az illető nép istenének a mezopotámiai pantheonba való beházasodásával írták le (példa erre Marduk).A letelepedés emlékét őrizheti a mitológiában az eredetileg nomád isten, Mardu(k)/Amurrú házasságáról szóló történet, amiben feleségül veszi a Kazallu városi Numusda isten lányát; így kerül be Marduk a babiloni pantheonba, és végül így lesz Babilon fő istene. A gutik főistene a később a holtak birodalmának fejeként tisztelt Nergal.