После находки Эпоса начались исследования текста. Основы для этого заложил Петер Иенсен, выпустивший фундаментальное издание транскрипций и переводов ассиро-вавилонских мифов и эпических текстов. В дальнейшем за три четверти века более сотни фрагментов были расположены в правильном порядке, а также уточнялся перевод сохранившихся отрывков.

В 1930 году Р. Кэмпбелл-Томпсон предпринял новое издание прорисовок фрагментов Эпоса, известных к тому времени. В дальнейшем было найдено много других фрагментов, а также опубликован ряд шумерских прототипов Эпоса.

Исследование Эпоса продолжается и в настоящее время, он переведён на многие языки, включая русский. В 1958 году в Париже была организована международная конференция, посвящённая его исследованию. Однако и в настоящее время остаётся ряд неисследованных вопросов.

Многие переводчики пытались переложить оригинальный текст поэмы на европейские языки, сохраняя её стихотворную форму. Эти попытки не прекращаются и по сей день. Из последних работ можно отметить комментированный перевод на французский язык востоковеда Жана Боттеро (1992) и перевод, выполненный профессорами Р. Ж. Турне и А. Шаффером.

На русский язык Эпос был впервые переведён поэтом Николаем Гумилёвым в 1918 году. За основу он взял незадолго до этого вышедший французский перевод Эпоса, выполненный французским востоковедом Э. Дормом. При этом Гумилёва консультировал специалист по шумерским и ассирийским текстам Владимир Шилейко, который написал введение к переводу, опубликованному в 1919 году. Как и перевод Дорма, перевод Гумилёва грешит ошибками. Кроме того Гумилёв дополнил перевод отрывками собственного сочинения.

Следующий перевод на русский язык сделал сам Шилейко. Будучи знатоком аккадского языка и аккадской культуры, он исследовал разные темы, связанные с Гильгамешем. В 1919 году он, как и Джордж Смит, высказал предположение, что у «Эпоса о Гильгамеше», который к тому времени был известен только на аккадском языке, должен быть шумерский прототип, но эта гипотеза подтвердилась только после его смерти. Свой перевод Эпоса Шилейко закончил в 1920 году. Шилейко уделил внимание и стихотворной форме Эпоса. Для передачи её на русском языке в качестве метра он выбрал дольник, который был введён в русскую поэзию А. Блоком. Перевод должен был быть опубликован в составе тома «Ассиро-вавилонского эпоса» в издательстве «Восточная литература», однако в 1925 году издательство было закрыто и том так и не вышел в свет, а после смерти автора её рукопись затерялась. В семье Шилейко сохранилась вторая копия рукописи. Отрывки из неё были опубликованы в 1987 году в сборнике В. В. Иванова «Всходы вечности» и в 1994 году в сборнике А. В. Шилейко «Через время». Только в 2007 году В. В. Емельянов опубликовал «Ассиро-вавилонский эпос».

Следующий перевод Эпоса на русский язык предпринял в 1961 году востоковед И. М. Дьяконов. В отличие от Гумилёва Дьяконов делал перевод с аккадского языка. При этом он был знаком и с рукописью перевода Шилейко и также использовал для передачи стихотворной формы в качестве метра дольник. Перевод был снабжен обширным справочным материалом и отличался филологической точностью. Кроме того, Дьяконов разграничил все версии текста, а также указал на сложности реконструкции утраченных и испорченных фрагментов. Этот перевод переиздавался в 1973 и 2006 годах.

Ещё один перевод Эпоса на русский язык сделал С. И. Липкин. Если Шилейко и Дьяконов ставили своей целью создание филологически точных переводов с развёрнутым справочным аппаратом, то Липкин старался сделать текст Эпоса более современным. В качестве основы для перевода он использовал перевод Дьяконова. Однако Липкин изменил ритм. На основании изучения звуковой структуры Эпоса он заменил дольник на трёхсложный метр. Кроме того, в переводе отсутствуют лакуны и условные реконструкции.

Культурное влияние Эпоса

«Эпос о Гильгамеше» — одна из самых ранних эпических поэм, дошедшая до нашего времени. Именно с шумерских сказаний о Гильгамеше началось развитие стихотворной эпической письменной литературы. Отголоски сказаний о Гильгамеше встречаются и в более поздних произведениях, в том числе и в раннем средневековье: в IX веке сирийский писатель Теодор бар Конай упоминал «Гелемгоса».

Находка поэмы во второй половине XIX возродило интерес к ней. Этой поэме посвящено немало сайтов. Появляются и переложения поэмы на современный язык. В 1986 году на французском языке был опубликован роман «Гильгамеш» канадского писателя Алена Ганьона. На эту же тему был поставлен ряд спектаклей: «Гильгамеш» Славяна Вуйовича в Будве (Черногория), «Эпос о Гильгамеше» в Бедфордширском молодежном театре. Существуют также музыкальные произведения на основе Эпоса: «Гильгамеш» Франко Баттиато (Италия), «Эпос о Гильгамеше» Богуслава Мартину (Чехия), «Гильгамеш» Пера Нергарда (Дания). Также существуют музыкальная мистерия «Гильгамеш» Барри Труакса (США), поставленная по либретто У. Маранда и музыкальная драма «Гильгамеш» Эндрю Ордовера. Кроме того, Эпосу посвящено большое количество научной и научно-популярной литературы.