Os sumérios eram adeptos de uma religião politeísta caracterizada por deuses e deusas antropomórficos representando forças ou presenças no mundo material, noção esta bastante presente na posterior Mitologia Grega. Os deuses originalmente criaram humanos como servos para si mesmos, mas os libertaram quando se tornaram difíceis demais de se lidar.
Muitas histórias na religião suméria aparecem homólogas a histórias em outras religiões do Oriente Médio. Por exemplo, a idéia bíblica da criação do homem, bem como o dilúvio de Noé, estão intimamente ligados aos contos sumérios. Os deuses e deusas da Suméria têm representações similares nas religiões dos Acádios, Cananitas e outros. Da mesma forma, um número de histórias relacionadas a divindades têm paralelos gregos; por exemplo, a descida de Inanna ao submundo está impressionantemente ligada ao mito de Perséfone.
O universo surgiu quando Nammu, um abismo sem forma, enrolou-se em si mesmo num ato de auto-procriação, gerando An, deus do céu, Antu (Ki), deusa da Terra e Zuri, deus do equilibro entre as dimensões.
A união de An e Ki produziu Enlil, senhor dos ventos, que eventualmente tornou-se líder do panteão dos deuses. Após o banimento de Enlil de Dilmun (a morada dos deuses) por violentar Ninlil, a deusa teve um filho, Nanna, o deus da lua (mais tarde chamado de Sin (ou Sinnu). Zuri revoltado com o acontecimento, criou uma dimensão abaixo da terra, uma dimensão neutra. Da união posterior entre Sin e Ningal nasceram Inanna (deusa do amor e da guerra) e Utu (deus do sol, depois chamado de Shamash). Também durante o banimento de Enlil, o deus tornou-se pai de três divindades do submundo junto a Zuri e Ninlil. O mais famoso foi Nergal.