祭祀神灵是美索不达米亚人生活中一项非常重要的内容。在他们看来，想要在这片土地上生存，就要博得神的欢喜。人们的一切都要仰仗神，要得到神的赐福，就必须虔诚的供奉他们。
祭祀神灵的方式可以分为进贡和献祭，他们认为神和普通人一样，需要吃穿住行，高兴了也要生孩子，要结婚，所以人们日常生活的需要就是神的需要。进贡的贡品也是人们平时生活的必需品，比如说吃的，穿的牲畜和油等等。而贡品的多少，通常显示人们对神灵的态度，供得越多态度越虔诚。进贡的时间，没有特别的限制，几乎每天都有这样的行为，在重大的节日时仪式就会更隆重，国王代表国家，他的贡品当然是最丰盛的。
除了进贡，侍奉神灵的又一个重要的方式就是献祭，献祭主要以牺牲祭品敬神。献祭一般都在神庙的顶上特定的祭坛上进行，美索不达米亚的神庙都是梯形塔式建筑，最顶上的一层往往是举行祭祀仪式的地方，因为当时的人认为塔顶可以通天，只有在塔顶的最高处才能和神灵沟通。
常见的祭品是被屠宰的羊羔，他们认为羊羔是人的替代品，奉献羊的生命就是奉献人的生命，献祭的同时还有祭酒和焚香，因为神喜欢树木的芳香，而且芳香的气味可以熏掉人们的罪孽，祭司是进贡和献祭仪式的主持人。
除了神庙里的进贡和献祭仪式，古代两河流域各个城市都有自己特殊的宗教祭祀活动。比如，巴比伦新年的第五天，在例行献祭之外，还有一个清扫仪式，要在神庙中洒圣水，涂遍圣油，并将一对羊斩首，把正在流血的羊身放在庙墙，表示吸净污秽，然后再将这个赎罪之羊投到河中，还要竖起一张金光闪闪的天幕，等待巴比伦的守护神马尔杜克的降临，这时国王在节庆中首次露面进入神庙参加祭祀大典，这个仪式用意是在使国王了解，即使是贵为国王，他也仍然是诸神的奴仆，国王的职责仅仅是代替神来到人间而已。
仪式中，首先由高级祭司拿走国王的权杖，佩剑等王位的象征，全部放在马尔杜克神像之前，再由高级祭司去拉扯国王的双耳，迫使他向神膜拜，同时向神说明国王对百姓尽职尽责，最后，祭司将王位象征奉还给国王，再打他两个耳光，国王这个时候要表现得热泪盈眶，表示马尔杜克对他已经是降恩垂爱了。
亚述人也有一种独特的宗教仪式，替罪王仪式，如果国王犯有某种应该，受到惩罚的错误，就将一尊王袍加身的石像安放在王座上，代替国王来接受惩罚，当对国王的惩罚被认为结束的时候，替罪王便被废除，真正的王再重新归位。