Mitologi Mesopotamia adalah mitologi-mitologi Sumeria, Akkadia, Assyria dan Babylonia dari kawasan di antara Sungai Tigris dan Furat di Iraq.

Orang Sumeria beragama politeis dan mempunyai dewa dan dewi seperti dalam mitologi Greek yang lebih kemudian. Mengikut mitologi, dewa dan dewi ini pada mulanya mencipta manusia sebagai hamba kepada mereka tetapi membebaskan manusia kerana sukar dikawal.

Banyak cerita dalam agama Sumeria seakan sama seperti cerita-cerita dalam agama Timur Tengah lain. Contohnya, cerita mengenai penciptaan manusia dan banjir besar zaman Nabi Nuh menyerupai cerita Sumeria yang telah ditulis berabad lamanya. Dewa dan dewi orang Sumeria mempunyai persamaan dengan dalam agama orang Akkadia, Kanaan dan lain-lain. Cerita-cerita ini dan tuhan-tuhan mereka juga mempunyai persamaan dengan tuhan-tuhan Greek.

Antara dewa dan dewi dalam mitologi Mesopotamia adalah:

• Tiamat
• Ishtar
• Marduk
• Enki
• Apsu
• Anu
• Enlil
• Adrammelech
• Inanna
• Humbaba
• Ereshkigal

Epik Gilgamesh adalah karya sastera epik Mesopotamia purba yang penuh dengan cerita pengembaraan seorang raja yang bertemu dengan dewa dan dewi dalam mitologi Mesopotamia.