Υπό τη Χαλδαϊκή (Νεοβαβυλωνιακή) δυναστεία (626–539 π.Χ.), η Βαβυλώνας γίνει η λαμπερή πρωτεύουσα της Μεσοποταμίας, διακεκριμένη για αρχιτεκτονική, μάθηση και αυτοκρατορική δύναμη.
Στρατηγικά τοποθετημένη στον Ποταμό Ευφράτη (σύγχρονο Ιράκ), η Βαβυλώνας έλεγχε εμπορικές διαδρομές. Οι Χαλδαίοι επεκτείναν την άρδευση, μετατρέποντας ξηρές πεδιάδες σε παραγωγικά αγροτεμάχια. Σίτος, φοίνικες, υφάσματα και χειροτεχνικά αγαθά ρέυσαν μέσω των αγορών της, εμπλουτίζοντας το κράτος και τα ιερά.
Τεράστια διπλά τείχη (Ηρόδοτος δήλωνε 80 χλμ περιφέρεια) με την γλαζουρισμένη Πύλη Ιστάρ, διακοσμημένη με δράκους (Μαρδουκ) και ταύρους (Αδάν)—τώρα ανακατασκευασμένη στο Μουσείο Περγάμου του Βερολίνου.
Ένα από τα Επτά Θαύματα, ανοιχτά κατασκευασμένο από τον Ναβουχοδονοσορ Β για τη Μηδική σύζυγό του Αμύτιδα. Ισνοπέδιλες με βίδες άρδευσης δημιούργησαν ορεινό οάσιο. Το ακριβές τόπος διαφωνείται· πιθανώς στο Νινευή.
Σχολές γραμματείς διδάσκαναν κινεϊφόρμα λογοτεχνία, μαθηματικά (βάση-60), αστρονομία (πλανητικές παρατηρήσεις), και ιατρική. Η Βιβλιοθήκη της Βαβυλώνας στέγαζε χιλιάδες πλίνθους, διατηρώντας τη μεσοποταμική γνώση.
Ο Μαρδουκ, patroν θεός, βασίλευε από το ναό Εσαγίλα (μια ζικκουράτ, πιθανώς η έμπνευση του Πύργου της Μπάβελ). Η γιορτή Ακίτου (Νέα Χρονιά) ενίσχυε τη κοσμική τάξη και τη βασιλεία νομιμότητα.
Κατακτήθηκε από τον Κύρο τον Μεγάλο (539 π.Χ.), η Βαβυλώνας υποχώρησε αλλά ο πολιτιστικός της wpływ παρέμεινε—διαμορφώνοντας Περσική, Ελληνική και Εβραϊκή παραδόσεις. Τα ερείπιά της, ανασκαφόμενες από το 1899, παραμένουν σύμβολο αρχαίας αστικής λαμπερότητας.