苏美尔人在此创建了灿烂的乌鲁克文化（BC3400—3100年）。居民制造铜器和陶器，建有巨大塔形建筑物，并创造图画文字，为后来苏美尔楔形文字的萌芽。
乌鲁克文化属于西亚铜石并用时代晚期文化，是考古学上苏美尔文明的第二个时期。因最早发现于伊拉克境内的古城乌鲁克而得名。主要分布于美索不达米亚地区。晚于欧贝德文化，约于BC3100年为提姆杰特·那色文化所取代。主要遗址有乌鲁克遗址（12～4层）、乌尔遗址、基什遗址、尼普尔遗址等，主要为洪水之后的文明痕迹。
居民经营农业、畜牧业，部分人专门从事烧陶和采石行业。
这一时期陶器制作普遍使用陶轮，能制造彩陶。阶级分化越来越明显。乌鲁克文化产生了奠定苏美尔文明传统的三项成就，即塔庙式的神庙建筑、圆柱形的印章和文字的发明。这一切都说明苏美尔已经进入了阶级社会。
除石器外，铜器大量出现，当时更多地用铜制造武器，并打制金银器皿。
神殿建筑宏伟壮观，较欧贝德文化的规模更大，以神庙为中心，出现了大规模的聚落，并向城市发展，奠定了苏美尔时代城市的基础。
这种聚落址以乌鲁克为最著名。其第6层时的城区面积不小于0.81平方公里。其中官方建筑物、园地墓地和民房各占三分之一。神庙建筑物集中在伊安娜庙和天神安的庙。前者的代表性建筑是白庙、红庙、迷宫和镶锥宫。镶锥宫筑于台基之上，大厅的柱廊由两排直径达2.62米的柱子拱立，围墙以红、白、黑色的圆锥形镶嵌物装饰。这些建筑物的宏伟的规模和高超的镶嵌装饰技术，反映了当时生产力发展的水平。
尤其是这一时期产生了美索不达米亚地区最早的象形文字。
在基什遗址附近的奥海米尔岗发现一小块石板，其两面以直线刻画出表示各种事物的图画符号，其中可以辨识的有人的头、手、脚和线形符号等，年代约为BC3400年，这是迄今发现的最早的文字。目前已发现乌鲁克文化的象形文字共有2000多个，大多书写在泥板上。
该文化流行轮制的红色或灰色磨光陶器，有的饰以简单刻纹，器形以高柄长嘴的钟形罐为主。金属制品的盛行也是这一时期的特色，主要为矛、棍棒头等铜制武器及金银制容器等。石斧、石刀等石制生产工具和陶镰仍继续使用。居民从事农业和畜牧业，已知人工灌溉。手工业、特别是制陶和采石日益从农业中分离出来，成为独立的行业。这一文
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