I 612 a. C., kaldeerne, et semitisk folk, der boede i Babylon, trætte af det assyriske herredømme, rejste sig sammen med dem, der blev støttet af mederne, og genopbyggede Babylon, som var blevet ødelagt af assyrerne. Kaldæerne, der opført i deres kapital, bygget en imperium ligner den assyriske, men det adskilte sig fra sidstnævnte ved de nordlige områder af Tigris og Asien Minor, som blev overdraget til Medes.
Det neo-babyloniske imperium blev grundlagt af Nabopolassar i 625 f.Kr. C., som også var dens første konge, i løbet af sin regeringstid begyndte hans søn Nebukadnezar at skille sig ud, mens han var under kommando af militserne. Da han opnåede en rungende sejr i Karkemish, under sin kampagne til Egypten, vendte han tilbage til Babylon, hvor han ender med at blive udnævnt til konge, efter at hans far døde, i 604 f.Kr. C. lykkedes at udvide grænserne for dette imperium fra Eufrat- dalen til Egypten.
Dette folk var kendetegnet ved at være en kriger og erobrer typen, ligesom deres forgængere, men de nåede ikke niveauet af grusomhed assyrerne. På samme måde deporterede de bosættere, der beboede de territorier, der var blevet erobret, med det formål at undgå oprør, men i modsætning til assyrerne kunne eksilerne forblive sammen og bevare disse folks kulturelle identitet. Kong Nebukadnezar II gav Babylon en ufattelig betydning. Nogle af de mest ikoniske og vigtige elementer er de hængende haver i Babylon, der er opført blandt verdens syv vidundere.
Byen Babylon havde på sin side store mure og blev forsvaret af tårne, der kommunikerede udefra gennem syv porte, som hver havde et repræsentativt navn for den guddom, den symboliserede. I de indre områder kunne store konstruktioner opnås, hvor templerne kan fremhæves. På trods af dette sluttede majestætet i Nebukadnezars arbejde på samme tidaf dets eksistens, siden 562 a efter dens død. C. begyndte en række interne kampe. Sønnen af Nebukadnezar II blev myrdet efter to års ophidset mandat og blev efterfulgt af sin svoger Neriglisar, som ender med at blive myrdet sammen med sin søn.