Historie Novobabylonské říše
První novobabylonský král Nabopalassar zahájil ihned po upevnění své vlády dobyvačná tažení proti (zčásti egyptským) državám v Palestině a Sýrii, jichž se jako jeden z velitelů zúčastnil i jeho syn Nabukadnezar. Roku 605 př. n. l. padlo do babylonských rukou strategické město Karchemiš s egyptskou posádkou a následně i celé okolí. Po otcově smrti nastoupil na trůn bez potíží Nabukadnezar II. (605–562 př. n. l.), který pokračoval v expanzivní politice v syro-palestinské oblasti a roku 601 př. n. l. se neúspěšně pokusil obsadit Egypt. Dne 16. března 597 př. n. l. a opět roku 587 př. n. l. dobyli Babyloňané Jeruzalém, centrum judského království, a odvlekli odtud tisíce Izraelců do Mezopotámie (tzv. babylonské zajetí).
Nabukadnezar II. je nepochybně jedním z nejvýznamnějších králů v historii Mezopotámie. Byl nejen schopným vojevůdcem, ale i obratným politikem – roku 585 př. n. l. např. zprostředkoval mír mezi Médií a Lýdií. Za jeho panování dosáhla novobabylonská říše svého největšího mocenského i územního rozmachu. V Babyloně proběhly v této době rozsáhlé stavební úpravy a rekonstrukce (Ištařina brána, zikkurat Etemenanki, Mardukův chrám Esagila), mezi Eufratem a Tigridem vyrostla obranná soustava, zvaná médská zeď.
Po třech krátce vládnoucích Nabukadnezarových nástupcích (561–556 př. n. l.) nastoupil na trůn Nabonid (556–539 př. n. l.), jehož matkou byla kněžka měsíčního boha Sína v Charránu (Karrhy). Nabonid si svým protežováním boha Sína a dlouhodobou nepřítomností v Babylonu (kde ho zastupoval syn Bél-šarra-usur) znepřátelil mocné kněžstvo boha Marduka i část elity říše. To umožnilo perskému králi Kýru II., který si v letech 550/549 př. n. l. podmanil médskou říši, aby vystupoval jako ochránce Mardukových kněží a usiloval o ovládnutí Babylonie. Dne 29. října 539 př. n. l. perská vojska bez boje vstoupila do Babylonu – vláda Chaldejců byla u konce.
Perští Achaimenovci učinili z Babylonie jednu z hlavních satrapií říše a z Babylonu svou důležitou rezidenci. Přestože jejich politika byla nabožensky i kulturně tolerantní, nezabránilo to separatistickým tendencím v oblasti. Již roku 522 př. n. l. se prohlásil jistý Nidintubel babylonským králem Nabukadnezarem III. a králi Dareiovi I. dalo dost práce než vzpouru zlikvidoval. Také za vlády Dareiova syna Xerxa I. vzplanulo v Babylonii rozsáhlé povstání, jež skončilo vypálením Babylonu perskými vojsky. Význam města tím značně utrpěl, přesto zde však králové občas přebývali až do konce achaimenovské epochy ve třicátých letech 4. století př. n. l.
S příchodem nových dobyvatelů – Makedonců – se toho zpočátku mnoho nezměnilo, Alexandr Veliký pouze rozdělil některé pravomoce: vedle satrapy, jímž se stal Mazaios, byl pro Babylonii ustanoven ještě stratég (Apollodoros) a velitel města Babylonu (Agathón). Úřad satrapy přecházel v následujících letech z jedné osoby na druhou, až se ho nakonec zmocnil jeden z Alexandrových vojevůdců Seleukos, jemuž posloužil jako odrazový můstek k ovládnutí většiny někdejších držav Achaimenovců v Asii. Roku 305 př. n. l. přijal Seleukos královský titul a stal se zakladatelem nové dynastie.
Za vlády Seleukovců se význam Babylonie snížil, protože centrum říše se přesunulo do Sýrie (Antiochie nad Orontem) a politika králů byla spíše zaměřena na západ a jih než na východ. Od konce 3. století př. n. l. pak začaly seleukovské panství ohrožovat Parthové z íránské vysočiny, kteří v druhé polovině století následujícího zemi zcela ovládli. Jejich hlavní město sice zůstalo v Mezopotámii, nestal se jím však starý Babylon, ale nově založený Ktésifón na Tigridu. S postupnou „íránizací“ parthské říše, patrnou zvláště od přelomu letopočtu, se družil zánik původní svébytné místní kultury, i když konečnou tečku za vývojem starověké Babylonie představuje až arabská expanze v 7. století n. l.