现代两河流域的人民很早就崇拜自然神。早期苏美尔人信奉多神教，他们因对自然界的许多疑问无法注释，便把这些疑问托之于天空上的神灵。在苏美尔，人们对天神、地神、水神、植物神等十分崇拜，尤其是这里曾发生过一次大大水泛滥，他们畏惧大水沉没生命和一切生灵，便把水神视为最主要的神祗。他们甚至认为大地上的一切生灵皆由水创造，生命起源于水，所以水神安启被称为创造神。当两河流域的人民发明了水力浇灌、控制了大水以后，他们又视水神为教会人类武艺的聪明之神，因为水造了天地万物，以后水神逐渐成为天地之神。伴伴随着人们对日月星辰的视察，他们发现天空上的星系对农业生产、人民生活有着极大的影响，对农业的歉收起着决定性的作用，于是他们又造出月神、太阳神的故事。当自然崇拜与祖先崇拜相结合，人们给神赋予了更多的相传。这时，水神、天地神安启成为了众神之王，他生下大气神恩里尔，恩里尔生下月神辛即纳那，月神又生下太阳神奥吐和歉收女神印娜娜。之后印娜娜与安启之子、农神都姆兹结合，成为一对主要的农神。

    在苏美尔神话中，创世神话是主要内容，这些神话是先人从一些残存的史诗和亚述泥板中整理出来的，它表明苏美尔还没有一个完整的神话系统，主要神祗都是水天地日月星辰，对它们的崇拜显示了早期人类对宇宙及人类起源的熟悉，对自然、农业生产、人的生死、天地万物枯荣及四季转变的看法。在苏美尔，许多城市另有自己的宗教信仰，如乌鲁克人奉天神安努、埃利都人奉天地神安启、尼普尔人奉大气神恩里尔为主要崇拜神。

    与埃及和希腊神话不同，苏美尔人对月神的崇拜先于对太阳神的崇拜，他们没把太阳神看作是最高之神，也不把太阳神视为农业保护神，因而很少有太阳神的神话相传，月神的故事则较多。此外苏美尔神多为自然神，并有很强的人性，而少植物性，或半人半兽神，这表明苏美尔人已摆脱了图腾崇拜，而较早过渡到天地万物有灵阶段。

    苏美尔神话中关于印娜娜与都姆兹的爱情故事和事迹相传尤为生动。印娜娜相传是月神辛的闺女(daughter)，太阳神奥吐之妹，她是乌鲁克城的保护神，是乌鲁克城幸福繁荣的救星，因而她的名字使乌鲁克人倍感庆幸。据说乌鲁克曾是一个普通的城市，之后印娜娜做了该城的保护神，她为了使乌鲁克成为不朽的文明古都，便亲自前往天地神安启的的住地，她利用美貌和聪明巧取安启的神圣王礼，带回乌鲁克，使乌鲁克从此成为闻名的文明城市。在苏美尔，印娜娜之后成为天空上的女王，她是母神、爱神、歉收神、战神的聚集代表。都姆兹是安启之子，是闻名的歉收之神，之后成为农神、牧神、植物神、歉收神几位一体的神。他爱上印娜娜，想娶之为妻，但一开始印娜娜爱的是恩启姆都（一位早期的农神），在安启调解之下（另说太阳神说的媒），印娜娜终于赞成与都姆兹结婚，他们的结合使两河流域有了一对主要农业神祗。

    有关印娜娜及都姆兹另有一段主要的故事即：印娜娜的地狱之行。这段神话叙事诗是在 20 世纪 30 年代被破译整理出来的，1940 年，它一经宣布，便引起世人的正视，它不仅使后代巴比伦文学的研究有了重大突破，而且使人们对两河流域文化的成果有了新的熟悉。现对于印娜娜地狱之行的原因还众说不一，但主要有两种，一是推说她为解救情人都姆兹而去，另说是为与姐姐地下女王艾莉什琪迦尔争夺权力。印娜娜到达地下世界，即与冥府的众神发生冲突，地下女王命令为其设置七道重门，印娜娜每经一道门，便被剥去身上的主要饰物，走完七道门时，她已是全身赤裸，很快她就被地狱法官判为死刑。几天过后，印娜娜的报喜官预感主人的不幸，马上通告了主神恩里尔、安启等，于是她被救出地狱回到人间。印娜娜的这段故事后经巴比伦人改编，创作出动人的神话故事：《伊什塔尔（即印娜娜）降入地下世界》。

    除了神的故事，苏美尔人还留下了关于吉尔伽美什的英雄相传。相传吉尔伽美什是乌鲁克第一王朝的第五位国王，可能是真正的历史人物，两河流域留传的这些与他有关的神话故事，正与他非凡的业绩有关，据说他出身贫穷，虽身材魁梧，英勇顽强，但他做国王后凶狠残暴，为所欲为，差使民意，乱施淫威，据史诗记录：他从不给父亲(father)们保留儿子，也不给母亲们保留闺女，日日夜夜他的残暴从不敛息。（引自史诗《咏吉尔伽美什》之后他的性格发生了转变，他开始嫉恶如仇，为民除害，成为两河流域为人称道的国王，也许是他自封为神，也许是百姓奉他为神，在苏美尔流传着许多关于他与神的故事，还说他与女神阿鲁鲁的勇士恩启都结为兄弟，他曾帮歉收女神印娜娜除死花蛇(snake)和鹫妖等等，此外则是对吉尔伽美什的颂歌。

    苏美尔神话中还留下一首关于大水相传的故事，原诗记录在一块破损的泥板上，这段残诗可能是反映两河流域大大水相传的最早记录。故事说天神安努、恩里尔、安启、娜赫尔萨克创造了人类、植物、植物，并规定了人的寿命，制作了五个大城市。之后不知为什么，人类触犯了众神，众神决定要降灾于人，灭绝人类。但天神安启同情人类，他认为天神们造物艰巨，于是去向敬奉天神的舒路帕克城的统治者吉尤苏得拉作了通报，并教他修造了方舟，躲避灾难。当大水来临之时，沉没城市，沉没众生灵，唯有吉尤苏得拉和他的船只幸存。大水整整停留了七天七夜。当大水已往后，吉尤苏得拉打开船舱的窗户，看见外面风调雨顺，太阳四射，他走出方舟，放出植物，避免了生灵的灭绝，他也成为不朽之人。