Los dos ríos que fluyen a través de la Media Luna Fértil son el Tigris y el Éufrates. Estos dos ríos se extienden desde las montañas turcas, a través del Golfo Pérsico e Irak. Aunque alguna vez fueron un punto de partida para la civilización mesopotámica, se han vuelto más secos durante el siglo XXI.
Aunque Oriente Medio es una región predominantemente seca, las áreas que rodean algunos de sus ríos son fértiles. Esto incluye la Media Luna Fértil, que rodea los ríos Tigris y Éufrates. Al igual que los antiguos egipcios pudieron construir su civilización alrededor del Nilo, los mesopotámicos lo hicieron con la Media Luna Fértil. Sin embargo, un análisis del área encontró que disminuyó el suministro de 1,200 metros cúbicos de agua por persona por año a 720 entre 2002 y 2008, lo que sugiere que se está secando.
A pesar de esto, los proyectos en el norte de Turquía están utilizando el riego del río 4,2 millones de acres de tierra. En 1994, se introdujeron dos canales de distribución de agua para mover el agua desde la presa de Ataturk al sureste de Turquía. Esto ha visto un aumento significativo en la tierra cultivable entre 1993 y 2003, con un aumento de la producción de algodón en un 50 por ciento en el área. Como las precipitaciones son escasas en el Medio Oriente, los agricultores a menudo confían en tales proyectos para cultivar sus cultivos.