Organisasjonen ber om at dødsdommen blir opphevet.
- Det var en grunnleggende feil å la denne svært kompliserte og politisk ladede saken bli håndtert av dommere og advokater som ikke har erfaring med denne type saker, sier Richard Dickers fra Human Rights Watch.
Ham mener at Irak ikke har et juridisk system som er i stand til å håndtere så kompliserte saker.
- Alvorlige mangler
Iraks tidligere president, og to andre, ble dømt til døden ved henging over ett år etter at de ble stilt for retten for drapene på over 100 mennesker i landsbyen Dujail for over 20 år siden.
Ifølge organisasjonens rapport var det så godt som umulig å få en rettferdig rettssak mot Saddam Hussein, fordi den juridiske prosessen hadde så alvorlige mangler.
Forsvaret fikk blant annet ikke se viktig bevismateriale, de tiltalte ble nektet å konfrontere vitner, aktoratets bevis hadde mangler og sjefsdommeren oppførte seg på en måte som underminerte hans upartiskhet, heter det i rapporten.
Avviser kritikken
Iraks utenriksminister, Hoshyar Zebari, avviser alle påstandene.
- Vi mener at rettssaken var rettferdig. Saddam Hussein hadde full mulighet til å forsvare seg, og hele verden kunne følge med på rettssaken, stikk i strid med det som var vanlig under Saddams regime.