Babillilereski halkların çoğu gibi birden fazla tanrıya taparlar tanrıları üzerine kuşaklar boyu anıtılan düşsel öykülere inanırlardı. Bunların çoğu Sümer kaynaklıydı. Evrenin ve insanların yaratılışını konu alan Sümer destanının kahramanı Gılgamış ölümsüzlük otunu bulmak için yola çıkar ve bu arayış sırasında bin bir güçlükle karşılaşır. Serüven dolu yolculuğunun sonunda bulduğu otu suların dibinden sinsice gelen bir yılan kayığından çalar. Bu öyküdeki ilginç yanlardan biri de Nuh Tufanı'nı anımsatan bir sel felaketinden söz etmesidir.
Sümer tanrılarının en büyüğü Uruk kentinin tanrısı Anu Babilliler'in en büyük tanrısı ise babil kentinin tanrısı Marduk idi. Babil efsanelerinde Marduk ejderha Tiamat ile dövüşüp onu yener. Yeri göğü ve insanoğlunu yarattığına inanılan Marduk'un yeryüzündeki temsilcisi kraldı. Marduk dışında toprak su gökyüzü Güneş ve Ay tanrıları gibi tanrılara tapılırdı. Asurlular da büyük ölçüde Sümerler'in ve Babilliler'in dinleriyle tanrılarını paylaşıyorlardı. Ama en büyük tanrıları adını imparatorluğun başkentine verdikleri Asur'du. Hem Babilliler hem de Asurlar'ın baş tanrıçası ise Eski Yunanlılar'ın aşk tanrıçası Afrodit'e çok benzeyen Iştar'dı.