Les deux fleuves qui traversent le Croissant Fertile sont le Tigre et l'Euphrate. Ces deux fleuves partent des montagnes turques, traversent le golfe Persique et se dirigent vers l'Irak. Alors qu'elles étaient autrefois le point de départ de la civilisation mésopotamienne, elles sont devenues plus sèches au cours du 21e siècle.
Bien que le Moyen-Orient soit une région à prédominance sèche, les zones entourant certaines de ses rivières sont fertiles. Cela inclut le Croissant Fertile, qui entoure les fleuves Tigre et Euphrate. Tout comme les anciens Égyptiens ont pu construire leur civilisation autour du Nil, les Mésopotamiens l'ont fait avec le Croissant fertile. Cependant, une analyse de la zone a révélé qu'elle est passée de 1 200 mètres cubes d'eau par personne et par an à 720 entre 2002 et 2008, ce qui suggère qu'elle est en train de se tarir.
Malgré cela, des projets dans le nord de la Turquie utilisent la rivière pour irriguer 4,2 millions d'acres de terres. En 1994, deux canaux de distribution d'eau ont été introduits pour acheminer l'eau du barrage d'Ataturk vers le sud-est de la Turquie. Cela a vu une augmentation significative des terres arables entre 1993 et 2003, avec une production de coton augmentant de 50 pour cent dans la région. Comme les précipitations sont faibles au Moyen-Orient, les agriculteurs comptent souvent sur de tels projets pour faire pousser leurs cultures.