W okresie prehistorycznym przez ziemie dzisiejszego Iraku przeszła fala migracyjna kromaniończyków () zmierzających ku subkontynentowi indyjskiemu i wschodniej Azji. Później, ok. 36 tys. lat temu, na terenie dzisiejszego Iraku i Iranu pojawiła się kultura baradosteńska górnego paleolitu. Ok. 18 tys. lat temu nastąpiła zmiana na kulturę zarzyjską, a ok. 9000 r.p.n.e. na północnym wschodzie dzisiejszego Iraku pojawia się kultura Zawi Szemi Szanidar. Na ziemiach Iraku neolit przedceramiczny nastąpił ok. 8000 r.p.n.e. (kultura Dżarmo). Ok. 6000 r.p.n.e. w środkowym Iraku pojawiła się neolityczna kultura Hassuna. Prawie jednocześnie z nią istniała również kultura Samarra, która pod koniec 5 tysiąclecia p.n.e. przeszła w kulturę Ubajd, rozpościerającą się daleko poza ziemiami Iraku na obszarze południowej Anatolii. Kultura Ubajd konkurowała z kulturą Halaf i ostatecznie doprowadziła do jej zniszczenia.
Starożytność
Obszar między Eufratem a Tygrysem, zwany od starożytności Mezopotamią (gr. Μεσοποταμία czyli międzyrzecze), był kolebką najstarszych cywilizacji, które zaczęły tam powstawać już w 3500 r.p.n.e.