根据已知材料，两河流域南部的苏美尔地区，是西亚最早的文明发祥地。大约在公元前3500年，苏美尔地区进入国家形成的初期阶段。前一阶段一些较大的居民点，如埃利都、乌尔、乌鲁克、拉格什、尼普尔、基什等为发展最早的城邦国家。公元前3000年左右，两河流域境内已有几十个最早的奴隶制城邦共和国，与尼罗河流域的早期国家一样，这些国家也具有小国寡民的特点，通常以城市为中心，包括周围的农村地区，人口不超过四五万。在从军事民主制向国家转化的过程中，原来的氏族贵族不少成为有权势的僧侣，有的祭司长往往兼任军事首领和国王。神庙在这些早期的奴隶制国家中，占有举足轻重的地位，神庙经济是奴隶制经济的重要组成部分。
苏美尔文明的三个特征是神庙建筑、圆柱形印章和楔形文字的发明。
苏美尔各城邦国家都有规模宏大的神庙建筑。当苏美尔地区从原始社会末期向国家过渡的时期，随着城镇的出现，人们开始建造神庙，神庙建筑在城镇中也占有愈来愈突出的地位。如埃利都，从居民定居起就开始建造神庙，并不断在原址重新修造，持续千年之久。苏美尔的神庙大多以土砖建成方形殿堂状，早期的规模虽小，但与以芦苇加泥构筑的一般民房显然有别。随着神庙规模逐渐增大，形制亦趋复杂。神庙不构筑地基，而是在地面上建高大土台代替地基，台面覆以石块，神庙建于土台石块上，神庙本身仍以土砖筑成，呈长方形，殿内大厅一端设祭台供奉神像，大厅两侧设有耳房，最后发展为阶梯式的神庙建筑——塔庙（Ziggurat）。塔顶部的供神庙堂建于分层的梯状平台上。底部高台平均50米见方，或40米×50米。每层平台均无内室，只能由外部的三面阶梯或盘旋坡道登达顶部庙堂。各层的平台和斜坡上常种植树木和灌木（后来的巴比伦空中花园即由此而来）。苏美尔早期塔庙建筑中最有代表性的是坐落于乌鲁克的天神安努神庙和伊安娜女神庙。安努神庙的台基高达16米，庙堂经6次扩建，因墙面刷以白灰，神庙考古学上称其为“白庙”。伊安娜女神是爱与美的女神，巴比伦时代称依丝特。伊安娜神庙的规模达86米×33米，其主要庙堂不像其他庙堂以土砖建造，而是用苏美尔不常见的石灰石建成。旁边庭院的柱廊采用陶土锥块镶嵌的圆柱和半圆柱。最大的一座塔庙是建于乌尔的大塔庙。它的基层长62畅5米、宽43米。塔分四级，一级堆在另一级上，一级比一级小。每级平台都以火砖铺砌，砖色各不相同：第一级黑色，代表地下世界；第二级红色，代表人世；第三级青色，代表天堂；最上一级白色，代表太阳。塔的顶层是一个庙堂祭室。整个塔庙是由外面阶梯登到顶层。塔庙是苏美尔人祭神的地方，也是他们观察天象、思索宇宙奥妙的场所。这种由苏美尔人创造的神庙建筑结构，在两河流域长期保存下来，苏美尔人的建筑术奠定了以后各个时期的基础。除典型的塔庙外，神庙还有其他的建筑形式。如卡法伊的卵圆形神庙，它有双重围墙，面积达8000 平方米以上，庙堂前的广场达2000平方米以上。
神庙不仅是苏美尔奴隶制城邦国家的政治活动中心，而且也是经济活动中心。僧侣贵族拥有很大的政治影响和经济势力，还垄断宗教事务。他们操纵、执行一切国家的祭祀礼仪和宗教活动。上层僧侣担任政府要职直接参与政事。神庙是奴隶制大经济的机构，拥有、控制的土地约占全国土地总数的1/3.在早期，它还是代表奴隶主阶级的统治机构。
圆柱形印章是古代苏美尔及以后整个两河流域文明的重要特征。印章呈圆柱形。柱面上凹刻有图案，内容为与主人姓氏、身份有关的神话人物、徽记以及文字符号，印章多以名贵石料制成，作为表明物主的标记压印于瓶罐、箱柜上。印章的广泛流行是私有制发展的标志，也反映当时普遍的商业贸易活动。
苏美尔文明最突出的成就是发明楔形文字。
像世界各民族最早的文字一样，楔形文字也是由图画文字演化而来的。苏美尔人是世界上最早的文字的发明和使用者。基什附近发现的一块约为公元前3500年的刻字石板，是迄今已发现的最早文字。这块石板刻有表示各种事物的图画符号和线形记号，两河流域不像埃及那样有许多石块和芦苇可作书写材料，它只有泥土。图画文字在泥板上写起来很不方便，而在泥板上压出符号则要方便得多，于是从图画逐渐演进到楔形文字。楔形文字是由竖的、横的、斜的不同楔形组合起来的定型化的文字符号。它是用削尖的芦秆、骨棒或木棒刻写在泥版上，由于落“笔”处较宽，提“笔”处较窄，每个笔画都像木楔，因此称为楔形文字。由苏美尔人创造的楔形文字后来为古代西亚各国所采用，阿卡德人、巴比伦人、亚述人、赫梯人、米坦尼人、胡里特人、波斯人都曾用它作为表达自己语言的文字。楔形文字成为古代西亚通用的国际文字。楔形文字和古埃及的象形文字，是后来腓尼基字母文字产生的基础。