De påfølgende årtusenene, det 7. og 6. årtusen f.Kr., var vitne til fremveksten av viktige "keramiske" kulturer, spesielt Hassuna, Samarra og Halaf.Disse kulturene ble preget av den definitive introduksjonen av jordbruk og dyrehold, som revolusjonerte det økonomiske landskapet.Arkitektonisk var det et trekk mot mer komplekse strukturer, inkludert store fellesboliger sentrert rundt kollektive kornmagasiner.Innføringen av vanningssystemer markerte et betydelig teknologisk fremskritt, avgjørende for å opprettholde landbrukspraksis.Den kulturelle dynamikken varierte, med Samarra-kulturen som viste tegn på sosial ulikhet, i motsetning til Halaf-kulturen, som så ut til å bestå av mindre, mindre hierarkiske samfunn.Samtidig dukket Ubaid-kulturen opp i det sørlige Mesopotamia rundt slutten av det 7. årtusen fvt.Det eldste kjente stedet for denne kulturen er Tell el-'Oueili.Ubaid-kulturen er anerkjent for sin sofistikerte arkitektur og implementeringen av vanning, en kritisk innovasjon i en region der landbruket var sterkt avhengig av kunstige vannkilder.Ubaid-kulturen utvidet seg betydelig, muligens assimilerte Halaf-kulturen, og spredte dens innflytelse fredelig over det nordlige Mesopotamia, det sørøstlige Anatolia og det nordøstlige Syria.Denne epoken var vitne til en transformasjon fra relativt ikke-hierarkiske landsbysamfunn til mer komplekse urbane sentre.Ved slutten av det 4. årtusen fvt så disse utviklende sosiale strukturene fremveksten av en dominerende eliteklasse.Uruk og Tepe Gawra, to av de mest innflytelsesrike sentrene i Mesopotamia, spilte sentrale roller i disse samfunnsendringene.De var medvirkende til den gradvise utviklingen av skriften og statsbegrepet.Denne overgangen fra forhistoriske kulturer til toppen av nedtegnet historie markerer en betydelig epoke i menneskelig sivilisasjon, og legger grunnlaget for de historiske periodene som fulgte.