1930年代，史坦因曾四次前往伊朗考察。對他來說，伊朗並不是陌生的地方，早在求學時期，他已研究伊朗文化。此外，在他即將完成第三次中亞考察時，曾到達伊朗東面與阿富汗接壤的邊界。他對亞歷山大大帝在波斯的事蹟，瞭如指掌；關於東方絲綢之路，他曾涉獵備受伊朗文化影響的文獻及文物等資料。

1932年1月，他與年輕的匈牙利助理兼印度學家卡洛伊．法布里（1899—1968） 前往伊朗俾路支地區，並到克爾曼旅遊。同年9月，他重遊伊朗，在1932至1933年的第二次考察時，再經波斯灣，穿越密納布、霍爾木茲海峽、彭加藍港及沿海的拉雷斯坦到達布什爾港。至於1933至1934年的第三次考察，他曾途經東面的法爾斯。1935至1936年，他進行第四次考察，由西面的法爾斯往伊朗庫爾德斯坦。這四次考古期間，他先後發掘了由新石器時代至伊斯蘭時期的考古遺址。

史坦因曾在甘肅發現漢代長城。因此關係，他對安東尼．波特巴德神父（1878—1955）的研究深感興趣。安東尼是航空考古的先鋒，曾考察敘利亞古羅馬城牆，後來又在伊朗及約旦河以東作類似的調查研究。1929及1935年，他乘坐英國皇家空軍的飛機，作數次的短途飛行，從而明白空中勘測的重要，因此，1938至1939年，當他從伊拉克東北面的底格里斯河往亞喀巴灣考古探察時，便進行了地面和空中勘測，並發現古羅馬的道路、水道、橋樑、水槽及里程碑。