Em 612 a. C., os caldeus, um povo semita que residia na Babilônia, cansado da dominação assíria, levantou-se junto com os que eram apoiados pelos medos e reconstruiu a Babilônia, que havia sido destruída pelos assírios. Os caldeus que a erigiram em sua capital, construíram um império semelhante ao assírio, mas diferia deste último pelas áreas setentrionais do Tigre e da Ásia Menor, que foram entregues aos medos.
O Império Neo-Babilônico foi fundado por Nabopolassar, em 625 AC. C., que também foi seu primeiro rei, no decorrer de seu reinado seu filho Nabucodonosor começou a se destacar, enquanto ele estava no comando das milícias. Alcançando uma vitória retumbante em Karkemish, durante sua campanha ao Egito, voltou para a Babilônia, onde acabaria sendo nomeado rei, após a morte de seu pai, no ano 604 aC. C., conseguindo expandir as fronteiras deste império do vale do Eufrates ao Egito.
Este povo se caracterizou por ser um tipo guerreiro e conquistador, como seus predecessores, porém, não atingiu o nível de crueldade dos assírios. Da mesma forma, deportaram os colonos que habitavam os territórios conquistados, com o objetivo de evitar rebeliões, mas, ao contrário dos assírios, os exilados podiam permanecer juntos, preservando a identidade cultural desses povos. O rei Nabucodonosor II deu à Babilônia uma importância inimaginável. Alguns dos elementos mais icônicos e importantes são os Jardins Suspensos da Babilônia, listados entre as Sete Maravilhas do Mundo.
Por sua vez, a cidade de Babilônia possuía grandes muralhas e era defendida por torres que se comunicavam com o exterior por meio de sete portões, cada um dos quais com um nome representativo da divindade que simbolizava. Nas áreas internas, puderam ser realizadas grandes construções, em que se destacam os templos. Apesar disso, a majestade da obra de Nabucodonosor terminou ao mesmo tempode sua existência, visto que, após sua morte, no ano 562 a. C. começou uma série de lutas internas. O filho de Nabucodonosor II foi assassinado, após dois anos de mandato agitado, e foi sucedido por seu cunhado Neriglisar, que também acabaria sendo assassinado junto com seu filho.