Другим очагом развития ветеринарии в древности, о чем свидетельствуют многочисленные памятники культуры, были древние рабовладельческие государства Двуречья (долина рек Тигра и Ефрата, XX-XVII вв. до н.э.). Центральная часть Двуречья - Аккад и юг Шумер - во 2-1-м тысячелетии до н.э. образовали государство Вавилон, в 1-м тысячелетии до н.э. в северо-восточной части Месопотамии появилась Ассирия. В этих странах природные условия способствовали развитию скотоводства. Здесь разводили молочный и мясной скот. Коротконогих и длинноногих быков держали на подножном корме, подкармливая зерном. Рабочим скотом пользовались при орошении почвы, пахоте, молотьбе и перевозке грузов. Для нужд транспорта использовали ослов, иногда впрягали в плуг длинноногих антилоп. Широко был распространен мелкий рогатый скот - курдючные и тонкошерстные овцы.
Во 2-м тысячелетии до н.э. началось возвышение Вавилонского государства, в котором к этому периоду накопились основательные знания по ветеринарии. Вавилонским ветеринарам были известны болезни, по описаниям которых можно предположить, что это были сибирская язва, чума крупного рогатого скота, бешенство. Было известно, что отдельные болезни передаются от одного животного другому. Предпринимались первые попытки объективного изучения болезней и реальной борьбы с ними. Тексты описаний болезней содержат сведения о симптомах и методах лечения, для которых использовали различные, порой очень сложные, лекарства. В состав лекарств включались нефть, смола, молоко, поваренная соль, шерсть и части тела животных, панцирь черепахи, органы водяных змей.
Для борьбы с заразными болезнями больных животных изолировали, животноводческие постройки сжигали, бешеных животных держали на цепи, потом убивали. Закрывали границы государств во время эпизоотий, знали связь эпизоотий и эпидемий.
Вавилонские врачи умели готовить отвары из растений, делали мази для наружного применения. Им были известны компрессы, массажи, промывание, кровопускание. Были разработаны способы приготовления лекарств: растворение, кипячение и фильтрация. Для лечения животных широко использовали воду и масла. На широкое их применение указывает то, что слово врач, в том числе и ветеринарный, в буквальном переводе означает «знающий воду» и «знающий масло».
Некоторые сведения по анатомии животных, которая была развита слабо, были связаны с жертвоприношениями. Рассечения жертвенных животных давали анатомические познания, но для постановки диагноза выделяли лишь сердце, желудок, легкие и печень.
В жреческой ассиро-вавилонской культуре было широко распространенно представление, что жизнь и здоровье зависит от духов, а направляется в своем течении влиянием небесных светил.
Наряду с мистическими представлениями и магическими действиями врачи Вавилона и Ассирии признавали реалистические причины возникновения болезни и применяли в своей практике средства народной ветеринарии. Помимо профессиональной ветеринарии в Вавилоне и Ассирии лечением животных занимались знахари, использовавшие различные заговоры и средства народной ветеринарии. Они оказывали помощь малоимущему населению, которым услуги врачей были недоступны.
Важнейшим памятником Вавилонской истории и культуры является кодекс законов Хамурапии. Это наиболее древний документ, в котором упоминается о ветеринарных специалистах, составление его ученые относят к XVIII в. до н.э. В кодексе систематизированы и обобщены многочисленные еще более древние законы, регулирующие все стороны жизни. Свод законов Хамурапии представляет собрание статей судебника, вырезанных клинописью на большом базальтовом столбе. Ряд статей посвящен условиям деятельности врача и его судебной ответственности в разных случаях. В статье 224 этого свода сказано, что владелец животного, у которого врач пользовал быка или осла с тяжелым ранением должен уплатить этому врачу 1/6 часть серебряного шекеля. Статья 225 возлагает на врача обязанность в случае смерти подвергнутого лечению животного возместить 1/4 часть стоимости животного. В кодексе Хамурапии ветеринарные врачи упоминаются уже отдельно от медицинских врачей.