بر اثر پیامدهای تغییراقلیم ناشی از فعالیت انسان‌ها، دجله و فرات، در سال‌های اخیر دچار کم‌آبی نگران‌کننده‌ای بوده‌اند. در برخی مکان‌ها، اگر در سواحل رودخانه بایستید، می‌توانید بستر رودخانه‌ها را ببینید. بعضی جاها حتی‌ می‌توانید با پای پیاده نیز از عرض دو رودخانه عبور کنید. اکنون سازمان ملل متحد، عراق نفت‌خیز را که ۲۰ سال قبل دولت جورج بوش روی آن برای توسعهٔ آینده شرط‌بندی کرده بود، به‌عنوان پنجمین کشور آسیب‌پذیر در برابر فروپاشی اقلیمی در میان 193 کشور عضو خود اعلام کرده است‌. سازمان ملل هشدار می‌دهد که در آیندهٔ عراق می‌توان «افزایش دما، بارندگی ناکافی و کاهش‌یافته، تشدید خشکسالی و کمبود آب، طوفان‌های مکرر شن و گردوغبار و جاری شدن سیل» را به‌صورت شاخص‌های اقلیمی مشاهده کرد.

دریاچهٔ ساوا، «مروارید جنوب» در استان مثنی، خشک شده که به‌ نوبهٔ خود قربانی استفادهٔ بیش از حد صنعتی از سفره‌های زیرزمینی و خشکسالی ناشی از تغییراقلیم شده که بارندگی را تا 30 درصد کاهش داده است.
عراق در منطقهٔ باستانی بین‌النهرین (میانرودان) قرار دارد که به‌معنای «سرزمین بین دو رود» است که اشاره‌ای به دجله و فرات دارد‌. رودخانه‌ها از سرچشمه‌های خود در کوه‌های شرق ترکیه، از بخش‌هایی از ترکیه، سوریه و عراق می‌گذرند و سپس در شهر القرنه عراق جمع می‌شوند و آبراهی به‌نام شط‌العرب‌/‌اروندرود را تشکیل می‌دهند و درنهایت در خلیج فارس تخلیه می‌شوند. غرب ایران، به‌ویژه بخش‌هایی از رشته‌کوه‌های زاگرس در استان‌های کرمانشاه، کردستان، همدان، ایلام، لرستان و خوزستان نیز در حوضهٔ دجله و فرات قرار دارد، زیرا چندین شاخه از دجله از کوه‌های زاگرس ایران سرچشمه می‌گیرد.
بیشتر مساحت دشت بین‌النهرین/میانرودان را رسوبات کواترنری پوشانده است. رسوبات دشت سیلابی رودخانه‌های دجله و فرات بیشترین بخش‌های این دشت را تشکیل می‌دهند. رسوبات بادی، مناطق قابل‌توجهی را در نقاط مختلف دشت بهشکل تپه‌های ماسه‌ای پوشش می‌دهد. تپه‌های ماسه‌ای به‌صورت خزنده در مناطق وسیع باعث بیابان‌زایی می‌شوند. دلیل اصلی این مسئله تغییراقلیم و رهاشدن مناطق کشاورزی است. شور شدن یکی دیگر از مشکلات مهم دشت است که در آن مناطق آسیب‌دیده در حال رشد هستند و غلظت نمک در خاک و همچنین آب‌های زیرزمینی به‌سرعت در حال افزایش است. افزایش شوری ناشی از مدیریت نادرست منابع آب و افزایش شوری آب‌های سطحی و زیرزمینی است که به‌دلیل استفاده بی‌رویه از آب دریاچه‌ها برای آبیاری و زهکش خروجی دریاچه‌هاست.
میانرودان امروزی بیشتر با عراق، کویت، بخش‌هایی از شمال عربستان سعودی، بخش‌های شرقی سوریه، جنوب‌شرقی ترکیه و مناطقی در امتداد مرزهای ترکیه-سوریه و ایران-عراق مطابقت دارد. استپ‌های غرب فرات و قسمت غربی رشته‌کوه‌های زاگرس نیز اغلب تحت عنوان گسترده‌تر میانرودان گنجانده می‌شوند. تمایز بیشتر، معمولاً بین میانرودان علیا یا شمالی و میانرودان سفلی یا جنوبی انجام می‌شود. میانرودان علیا که به «جزیره» نیز معروف است، ناحیه‌ای است بین فرات و دجله از سرچشمه تا بغداد‌. میانرودان سفلی محدوده‌ای از بغداد تا خلیج فارس است.
در تاریخ‌نگاری نوین غربی منطقه، اصطلاح «بین‌النهرین» معمولاً برای تعیین این منطقه از آغاز تا زمان فتح مسلمانان در دههٔ 630 میلادی و با نام‌های عربی «عراق» و «جزیره» برای توصیف منطقه پس از فتح مسلمانان به کار می‌رود.
سامانهٔ رودخانه‌های دجله و فرات با چالش‌های زیادی مانند کاهش کیفیت و کمیت آب مواجه است. بهره‌وری پایین آب، تغییراقلیم و سدسازی این سامانه را تهدید می‌کند و منجر به آسیب دائمی به طبیعت، مهاجرت شهری و گاهی درگیری‌های خشونت‌آمیز در عراق می‌شود‌.
چشمه‌های دجله و فرات در 80 کیلومتری یکدیگر در شرق ترکیه قرار دارند. فرات قبل از ورود به عراق در القائم از سوریه می‌گذرد و طول کلی آن حدود 2800 کیلومتر است. پس از ترک ترکیه، دجله برای مدت کوتاهی مرز شمال‌شرقی سوریه را پیش از ورود به کردستان عراق در «فیش خابور» دنبال می‌کند. طول دجله در مجموع حدود 1900 کیلومتر است. حوضهٔ رودخانهٔ دجله و فرات حدود 917 هزار کیلومترمربع وسعت دارد.
تالاب‌های میانرودان در عراق بین دهه‌های 1950 و 1990 برای پاکسازی امنیتی/قومی‌، تخلیه شد‌. این تالاب‌ها قبلاً مساحتی حدود ۲۰ هزار کیلومتر مربع را پوشش می‌دادند. تالاب‌های هویزه‌، مرکزی و حمار به‌دلایل مختلف در زمان‌های مختلف زه‌کشی شده‌اند.
در دههٔ 1990، باتلاق‌ها به انگیزه‌های سیاسی، یعنی مجبور کردن اعراب ساکن در آن به ترک منطقه و مجازات آنها به‌دلیل نقش‌شان در قیام سال 1991 –انتفاضهٔ شعبانیه بعد از جنگ خلیج فارس- علیه دولت صدام حسین، خشک شدند. بااین‌حال، توجیه دولت وقت این بود که زمین‌ها را برای کشاورزی بازپس گیرد و مکان‌های پرورش پشه‌ها را نابود کند.‌ ‌خشک‌شدن تالاب‌های میانرودان از سوی سازمان ملل متحد به‌عنوان یک «فاجعهٔ غم‌انگیز انسانی و محیط زیستی» هم‌تراز با جنگل‌زدایی جنگل‌های آمازون و از سوی دیگر ناظران به‌عنوان یکی از بدترین سوانح محیط زیستی قرن بیستم توصیف شده است.