两河流域 美索不达米亚的幼发拉底河和底格里斯河流域的灌溉也可以追溯到公元前4000年左右的巴比伦时期。由于幼发拉底河的高程普遍超过底格里斯河，因而对开挖灌渠十分有利。最早是引洪淤灌，以后发展为坡度平缓的渠道网。约公元前2000年，汉穆拉比时代已有了完整的灌溉渠系。干渠用砖衬砌，用沥青勾缝。当时的灌溉面积达260万公顷以上,养育着1500～2000万人口。干渠兼有通航与防洪的作用。当时颁布的《汉穆拉比法典》还专门对堤防失修、冲毁土地的责任者作出了赔偿损失的具体规定。约公元前1000年兴建的钮姆卢水库可向两岸的渠系供水,有些渠道深达10～16m,宽达120m。公元前600～560年间，新巴比伦的空中花园采用了细密的雨滴灌溉，类似现代的喷灌。
公元前 539年，巴比伦被波斯征服，灌溉系统失修，农业生产受到很大影响。公元初期，波斯的萨珊王朝修四大干渠引幼发拉底河水,灌溉今伊拉克中部地区。629年，两河流域出现大洪水，冲毁纽姆卢水库，不久阿拉伯人征服两河流域地区，着手改进旧渠系，逐步恢复灌溉。1258年，蒙古人占据了两河流域，灌溉系统遭到破坏。直至20世纪，两河流域的灌溉才再次发展起来。至1967年两河灌溉面积达 400万公顷。两河流域上游的叙利亚、土耳其等国境内都有许多古灌区，有些至今仍在使用。亚美尼亚、伊朗等地则从公元前 8世纪就以引用地下水发展灌溉的坎儿井众多闻名。伊朗境内现在还有大约22000条坎儿井仍在使用。
