公元637年，阿拉伯人战胜波斯人，两河流域并入阿拉伯帝国的版图。
在阿拔斯王朝统治时期，两河流域发生了一件重大事情。阿拉伯帝国的首都从大马士革迁到底格里斯河河畔的巴格达，巴格达遂成为帝国的政治、经济、文化中心。
帝国首领哈里发的皇宫用大理石砌成，城门装饰着精雕细刻的花草、动物图案，窗户镶嵌着彩色玻璃，墙上挂着精美的壁毯鸦宫廷大院有喷水池，种植奇花异草鸦夜晚，来自帝国各地的达官显贵、皇亲国戚聚集宫中，仙乐飘飘，载歌载舞，通宵达旦。
宫廷外围则是另一番景象。那里水渠纵横，沃野千里，田禾茂盛。两河沿岸的码头上停泊着密密麻麻的商船，河畔城市的市场繁荣，贸易兴盛。
在政治统一、经济繁荣的基础上，以巴格达为中心的阿拉伯帝国创造了高度发达的文化。
麦蒙统治时期，巴格达建立了智慧馆，翻译了古希腊重要的哲学和自然科学著作。
阿拉伯数学家引进印度的十进制和数字0，传入欧洲后这些数字至今仍被称为“阿拉伯数字”。阿拉伯文学名著《一千零一夜》至今为人们所津津乐道。所有这些文明传入欧洲，加快了欧洲走出神权黑暗统治的步伐，点燃了欧洲思想智慧之灯，促进了欧洲的文艺复兴和近代自然科学的建立。