Aşurbanipal’den sonra Yeni Assur tahtına geçen krallar, yükseliş ve genişleme sürecini devam ettiremediler. Önasya’da Bozkır kökenli Kimmer ve İskitler ile İran’da Medler ve Güney Mezopotamya’da Babil tarihsel süreci değiştirecek şekilde güçlenmekteydiler. Assur’un  yıkılış süreci MÖ 614 yılında Med ordusunun Assur ülkesinin merkezine yaptığı seferle başlamıştır. İlk seferde Assur ve Nimrud’u ele geçiren Medler, güneyden ilerleyen Babilliler (Kaldeliler) ve kuzeydeki İskitlerin de yardımını alarak MÖ 612 yılında son başkent Ninive’yi de ele geçirip tahrip ettiler. Harran’a kaçan kral ailesi MÖ 609 yılına kadar varlığını sürdürmüştür. Bu dönemden sonra Mezopotamya Babil’in, Anadolu ve çevresi ise Medlerin egemenliğine girmiştir.
Yeni Babil Krallığı
Yeni Assur Krallığı’nın baskın siyasal gücüne rağmen saygın bir kült merkezleri olan Babil siyasal anlamda da varlığını korumuştur. Yeni Assur kralları, yukarıda değindiğimiz gibi babil ve çevresiyle ilgilenmiş, burada muhalif bir gücün gelişip büyümesini engellemeye çalışmıştır. Babil birkaç kez Yeni Assur kralları tarafından yakılıp yıkılmış ancak arkasından itibarının iadesi için yeniden inşa edilmiştir. As-sur krallarından III. Tiglat-Pileser, V.Şalmaneser, II. Sargon ve Sennaherib kendisini Babil kralı ilan ederek kral listesine girmişti.
Yeni Babil Krallığı, Assur’un yıkılışı sonrasında Mezopotamya ve çevresindeonun mirasını devralmıştır. Bu süreç, MÖ 625 yılından MÖ 539 yılında Pers işgali-ne kadar 86 yıllık bir dönemi kapsar. Mezopotamya ve çevresindeki toplumlar için Babil’in egemenliği, gerçekte güç merkezinin güneye kaymasından öte bir anlam taşımamaktaydı. Devlet yapısı, yönetim anlayışı ve kültür bakımından Yeni Assur ile Yeni Babil birbirinin devamı denecek kadar yakındır.

Yeni Babil Dönemi’nin ilk kralı olan Nabopolassar, Yeni Assur Krallığı’nın yıkılış sürecinde Medlerle işbirliği yapmış, son başkent Ninive’nin düşmesinde önemli rol oynamıştır. Babil bundan sonra kısa zamanda güçlenmiş, Harran’a kaçan ve orada Mısır’ın desteğini de alarak direnmeye çalışan son Assur kralı II. Assur-ubal-lit’i yenmiştir. Assur’un yıkılış döneminde bölgedeki nüfuzunu artırmaya çalışan Mısır’ı MÖ 605 yılında Kargamış yakınlarında mağlup etmiş ve bölgenin tek egemeni olmuştur.

Nabopolassar’dan sonra tahta çıkan Nebukadnezzar, Babil’de yaptırdığı görkemli yapılar, seferler ve toplu nüfus nakilleri nedeniyle kaynakların öne çıkardı-ğı krallardan biridir. İsrail ve Kudüs’te yaptıkları Eski Ahit’te anlatılmaktadır. Nebukadnezzar, Mısır’ın desteğiyle vergi vermeyi reddeden Doğu Akdeniz kıyısındaki kent devletleri üzerine uzun seferlere çıkmıştır. MÖ 601 yılında Mısır üzerine ilerlemiş ancak burada istediği başarıyı elde edememiştir.

MÖ 597 yılında Babil ordusu bu kez Yahuda Krallığı’na savaş açmış, Kudüs kuşatması sonrasında on bin kadar Yahudi Babil’e sürgün edilmiştir. Sürgün edilenler arasında Eski Ahit’te peygamber olarak adı geçen Hezekiel de vardır. Babil’e boyun eğmeyen Kudüs yaklaşık on yıl sonra (MÖ 586 yılında) yapılan savaşla ele geçirilmiş, surlar, tapınaklar ve saraylar yağmalanmış ve yakılmıştır. Savaşta esir alınan Küdüslüler yine Babil’e sürgün edilmiştir. Babil bu dönemde eski dünyanın en görkemli kenti haline getirildi. Ünlü Babil kulesi, surlar ve İştar Kapısı son şeklini aldı.
Yeni Babil Krallığı, Pers egemenliğine kadar elde ettiği gücü ve sınırları korumayı başarmıştır. Yazılı belgeler Babil ordularının Nebukadnezzar’dan sonra da Doğu Akdeniz kıyıları ve Çukurova üzerine sefer yaptıklarını kaydederler. Kral listesindeki son Babil kralı Nabonidus din alanındaki uygulamaları ile dikkat çekicidir. Olasılıkla annesinin Harranlı olması nedeniyle buradaki Sin Kültü’ne büyük saygı duymaktaydı.

Kral Nabonidus, Sümer ve Akkad döneminden bu yana Babil çevresinde varlığını koruyan tapınakların itibarını yükseltiyor ve buralarda okunan ilahilerin doğru bir biçimde öğretilmesine önem veriyordu. Krallığını on yıl için oğluna bırakıp Batı Arabistan’daki Taima vahasında inzivaya çekildiği ve yolundaki  kayıtlar onun dindar kişiliğine işaret eder. Kalde Sülalesi’nin yönetiminde Babil yüz yıldan kısa zamanda eski dünyanın merkezi haline gelmişti. Babil Kulesi, Asma Bahçeleri ve İştar Kapısı gibi yapıları sayesinde ünü yayılmışı. “Babil’in Asma Bahçeleri” kentin ününü aşacak biçimde efsanelere konu olmuş ve en küçük kalıntısı bulunmayan bu bahçeler dünyanın yedi harikası arasında sayılmıştır. Ancak bu görkemli iktidar merkezi, İran’da Medlerin yerine Perslerin egemen olmasıyla büyük bir tehdit atlana girmiştir.
Persler MÖ 539 yılında yalnızca Babil kentini ve ülkesini değil, aynı zamanda Medlerin egemen olduğu Anadolu’yu da ele geçirdiler. Böylece Mezopotamya kökenli siyasal devletlerin egemenliği son bulmuş, yerini MÖ 334 yıllarında başlayan Büyük İskender seferine kadar İran kökenli Pers egemenliğine bırakmıştır. Ancak burada oluşan köklü kültür ve gelenekler, Persler ve arkasından gelen  Hellenleri de derinden etkilemiştir.