クヴァルヴァランはササン朝ペルシア帝国の軍事拠点であった。ティグリス川とユーフラテス川の下流域、そしてディヤーラ川やカルーン川などの支流における集約的な灌漑農業が、帝国の主要な資源基盤を形成していた。
当時、アラビア語の「イラク」という用語は使われていませんでした。6世紀半ば、ササン朝ペルシア帝国はホスロー1世によって4つの地域に分割されました。西側の地域はクヴァールヴァーランと呼ばれ、現在のイラクの大部分を含み、メシャーン、アスリスタン、アディアベネ、メディアの各州に細分化されました。中世アラビア語の文献では、「イラク」という用語は、現在のイラク共和国の中央部と南部の地域を指す地理的な用語として広く使われており、政治的な意味合いではなく、明確な境界を暗示するものではありません。
現代のイラクのティクリート以北の地域は、イスラム時代にはアル=ジャジーラと呼ばれていた。これは「島」を意味し、ティグリス川とユーフラテス川の間にある「島」を指していた。南と西にはアラビア砂漠が広がり、主にアラブ部族が居住していたが、彼らは時折ササン朝皇帝の支配を認めていた。
602年まで、大イランの砂漠の国境は、アラブ人でありながら定住緩衝国家を統治していたアル=ヒラのラクム朝の王たちによって守られていた。同年、シャーハンシャー・ホスロー2世アパルヴィーズは軽率にもラクム朝を廃止し、国境を遊牧民の侵入に開放した。さらに北では、西側はビザンツ帝国に接していた。国境はほぼ現在のシリアとイラクの国境に沿っており、北へ現在のトルコまで続いていた。ニシビス(現在のヌサイビン)はササン朝の国境要塞として残され、ビザンツ帝国はダラと近隣のアミダ(現在のディヤルバクル)を支配していた。
住民の構成は非常に多様であった。貴族階級や行政官僚階級は主にペルシア人で、都市部はイラン人とアラム語話者が混在する多様な構成であった一方、農村部は主に後者で構成されていた。タジ(アラブ人)も多数おり、そのほとんどは定住地の西端で牧畜民として暮らしていたが、一部は特にヒレ(アル=ヒラ)などの都市に住んでいた。さらに、驚くほど多くのギリシャ人もおり、そのほとんどはササン朝がビザンツ領シリアに幾度となく遠征した際に捕虜となった人々であった。
民族的多様性は宗教的多様性と相まって、ササン朝の国教であるゾロアスター教は、主にイラン人に限られていた。残りの人々、特にメソポタミアと国の北部の人々はキリスト教徒であった。彼らは教義上の違いによって、シリアのヤコブ派教会とつながりのある単性論派とネストリウス派に明確に分かれていた。
ネストリウス派は、もともとアッシュル教とマニ教から改宗した人々で、最も広く分布しており、ネストリウス派を異端とみなしていたローマ帝国のキリスト教徒に反対していたため、ササン朝皇帝によって容認されていた。多くのネストリウス派は、ペルシャ湾の南の南部の州、例えばミシュマーヒグ(現在のバーレーンとUAE)、ガルラエ(現在のペルシャ湾のサウジアラビア沿岸)などに追放された。単性論派はより疑いの目で見られ、時折迫害されたが、両グループとも教会階層を維持しており、ネストリウス派はニシビスに重要な知的中心地を持っていた。古代都市バビロン周辺地域には、旧約聖書時代の流刑者の子孫と地元の改宗者の両方を含む多数のユダヤ人が住んでいた。さらに、国の南半分には、古代バビロニアの多神教の信者のほか、マンダ教徒やグノーシス主義者も多数いた。
7世紀初頭、多文化社会の安定と繁栄は侵略によって脅かされた。602年、ホスロー2世アパルヴィーズはビザンツ帝国に対する最後のイランの大侵攻を開始した。当初、彼は目覚ましい成功を収めた。シリアとエジプトは陥落し、コンスタンティノープル自体も脅かされた。その後、戦況は一変し、627年から628年にかけて、ヘラクレイオスの指導の下、ビザンツ軍はクヴァルヴァラン州に侵攻し、ティシュポーン(クテシフォン)の帝都を略奪した。侵略軍は留まらなかったが、ホスローは失脚し、廃位され、処刑された。
その後、将軍や皇族の間で内紛が勃発し、国は明確な指導者を失った。この混乱は灌漑システムにも大きな被害を与え、おそらくこの時期に国の南部の広大な地域が湿地帯へと逆戻りし、それ以来ずっと湿地のままとなっている。最初にイスラム教徒の侵略者たちが接触したのは、まさにこの荒廃した土地であった。
地元のアラブ・ベドウィン部族とイラン軍との最初の衝突は、634年にアラブ軍が橋の戦いで敗北した時だったようだ。アブー・ウバイド・アッ=サカフィ率いる約5000人のイスラム教徒軍は、イラン軍に敗走した。637年には、サアド・イブン・アビ・ワッカース率いるはるかに大規模なアラブ軍が、アル=カディシヤの戦いでイラン軍主力を破り、その後、イラン帝国の首都クテシフォンを略奪した。翌年(638年)末までに、イスラム教徒は西イランのほぼ全域(現在のイラク)を征服し、最後のササン朝皇帝ヤズデギルド3世は中央イラン、そして北イランへと逃れ、651年にそこで殺害された。
イスラム教徒の征服後、アラビア半島東部とマズーン(オマーン)からクヴァルヴァランへアラブ人が大量に移住してきた。移住者たちは国中に散らばったり定住したりするのではなく、古代バビロン近郊のアル・クーファと南部のバスラに、二つの新たな駐屯都市を築いた。
その意図は、イスラム教徒を、地元住民が納める税金で生活する、戦闘員とその家族からなる独立した共同体とするというものだった。モスルは、最も重要な都市として、またイスラム教徒の総督と駐屯地の拠点として台頭し始めた。イスラム教に改宗しなかったイランのエリート層とゾロアスター教の司祭たちは命を落とし、財産を没収されたが、ほとんどのイラン人はイスラム教に改宗し、財産を保持することが許された。
クヴァルヴァランは、イラクという新しい名前でイスラム教カリフ国の州となった。
当初、カリフ国の首都はマディーナ(アル=メディナ)にあったが、656年に第3代カリフ、ウスマーンが暗殺された後、預言者の従兄弟であり婿でもあるアリーが後継者としてイラクを拠点とした。しかし、661年にアリーはクーファで暗殺され、カリフの地位はライバルであるシリアのウマイヤ朝に渡った。この古代イランの州は、イスラム世界で最も裕福な地域であり、イスラム教徒の人口も最大であったにもかかわらず、従属的な州となってしまった。