王国的建立
迦勒底人属于塞姆语系的一个游牧部落，他们于公元前1000年代初来到两河流域南部定居，随后亚述帝国征服并统治了两河流域南部，迦勒底人曾多次起义反抗亚述的统治。
公元前626 年，亚述人派迦勒底人领袖那波帕拉沙尔率军驻守巴比伦，他到巴比伦后，却发动反对亚述统治的起义，建立新巴比伦王国，并与伊朗高原的米底王国联合，共同对抗亚述。公元前612年，亚述帝国结束，遗产被新巴比伦王国及米底王国瓜分，其中新巴比伦王国分取了亚述帝国的西半壁河山，即两河流域南部、叙利亚、巴勒斯坦及腓尼基。
公元前20世纪末，当阿拉美亚人向两河流域推进时，迦勒底人亦随之侵入两河流域。公元前11世纪中叶，他们在巴比伦尼亚南部靠近波斯湾的一带地方定居了下来。最初，他们对城市的重要性认识不足，因而许多城市，诸如乌鲁克、尼普尔、西帕尔和库利伽勒祖等均被其摧毁。公元前9世纪时，迦勒底人形成了若干小王国式的部落联盟。巴比伦尼亚的原有居民无力阻止迦勒底人在南部两河流域的渗透。逐渐地，迦勒底人把自己看作是这片拥有古老文明的土地的主人，是古巴比伦王国传统的合法继承者。
公元前732年，巴比伦发生王位争夺，一个迦勒底人的领袖成了巴比伦王。亚述国王梯格拉特帕拉沙尔三世借机进行干涉，吞并了巴比伦尼亚。
公元前729年亚述帝国征服古巴比伦王国并统治了两河流域南部，迦勒底人曾多次起义反抗亚述的统治，并与埃兰和埃及等联合反对亚述。
公元前721年，南部迦勒底地区的比特一雅金的统治者马尔都克一阿帕尔一伊狄那宣布自己为巴比伦尼亚之王，并同埃兰人结盟，在底格里斯河上的捷尔打败了亚述。他还将原有巴比伦尼亚贵族投入监狱，将其土地分给迦勒底人。但起义被辛那赫里布镇压。后来，马尔都克—阿帕尔一伊狄那再度起义，并与埃兰人、阿拉伯人、埃及人、阿拉美亚人、腓尼基人结盟。只是这个联盟过于松散，而且巴比伦的原有居民反对起义，使起义再次失败，巴比伦城被毁。阿萨尔哈东统治晚期，让幼子亚述巴纳帕尔继承王位，而让长子沙马什一苏姆金作巴比伦王。沙马什一苏姆金显然不服，于是在一部分亚述贵族支持下起义反对亚述巴纳帕尔。这得到巴比伦和迦勒底贵族的支持。他还联合了阿拉伯人、阿拉美亚人、吕底亚人，埃兰人、和埃及人。但联军遭到失败，沙马什一苏姆金被围在巴比伦城内达三年之久，后自焚而死。
公元前626年，被亚述人任命为巴比伦尼亚总督的迦勒底人领袖那波帕拉沙尔起义反抗亚述，建立了新巴比伦王国。但巴比伦尼亚的一些大城市，如尼普尔、乌鲁克等有强烈的亲亚述倾向，那波帕那沙尔在很长时期里只能占领巴比伦尼亚北部，且未能夺取城市。他对乌鲁克和尼普尔进行了长期围困，公元前616年，乌鲁克被攻克;过了一年，即公元前615年，尼普尔也被那波帕那沙尔占领。于是新巴比伦王国统治了整个巴比伦尼亚。
随后，新巴比伦王国同伊朗高原的米底王国结盟，发动了反对亚述的战争。公元前612年，联军攻陷亚述首都尼尼微，灭亡了亚述帝国。胜利者瓜分了亚述帝国的遗产：米底王国占有了亚述本土和哈兰地区;新巴比伦王国则分取了亚述帝国的其余地区——两河流域南部、叙利亚、巴勒斯坦及腓尼基，重建新巴比伦王国(公元前626~前538年)，也叫迦勒底王国。
不过，埃及人认为这一部分地区是它的属地，因而这些地区还有待新巴比伦王国去夺取。
王国的兴盛
公元前607年，年迈的那波帕那沙尔把军权交给了儿子尼布甲尼撒二世，而自己只管理国家的内部事务。当时，摆在尼布甲尼撒二世面前的首要任务，是同埃及争夺亚述帝国的部分遗产——叙利亚和巴勒斯坦。为免除自己的后顾之忧，新巴比伦王国继续与米底结盟，尼布甲尼撒二世还与米底公主阿米蒂斯联姻，以巩固这一联盟。
公元前605年春，尼布甲尼撒二世率军西进，攻取叙利亚。卡赫美什是西进叙利亚的必经之地，而埃及在这里驻有一支军队(其中一部分是希腊雇佣军)，并与亚述帝国的残余结盟。尼布甲尼撒二世的军队从南北两个方向夹击此城，战斗十分激烈。结果埃及驻防军被彻底歼灭，城市亦变为废墟。这一结果不仅为尼布撒二世打开了通往叙利亚的门户，而且实际上是把叙利亚巴勒斯坦交到了他的手中(卡赫美士战役)。
公元前604年8月，老国王那波帕那沙尔死去，正在叙利亚巩固胜利成果的尼布甲尼撒二世立即回到巴比伦继承了王位。
公元前601年，尼布甲尼撒二世率军向埃及边界推进，同埃及发生战斗，双方损失均很惨重。公元前598年初，他又远征阿拉伯，目的是要控制经过阿拉伯的队商道路。这时，在埃及法老鼓动下，犹太国王伊阿基姆宣布脱离新巴比伦王国，使得尼布甲尼撒二世于公元前587年进军巴勒斯坦，包围耶路撒冷，在18个月后，由于饥荒和内部分裂，耶路撒冷终于在公元前586年陷落。他将耶路撒冷全城洗劫一空，拆毁城墙、神庙、王宫和民居，并下令将犹大国王齐德启亚带到巴比伦去示众，而全城居民则全被俘往巴比伦尼亚，史称“巴比伦之囚”。3千多犹太人被俘往巴比伦尼亚，谢德基亚被扶上犹太国王宝座。
公元前595年12月—594年1月，巴比伦尼亚发生军队骚动。尼布甲尼撒二世残酷地镇压了骚动，巩固了自己的统治。密谋的参与者被送上以国王为首的军事法庭，他们被控背叛国家，破坏对国王的誓约而被判处死刑，其财产亦被没收。
公元前590年，埃及新即位的法老阿普利伊鼓动腓尼基和巴勒斯坦起来反对新巴比伦王国，以达到由埃及控制这一地区的目的。这些地区的一部分倒向了埃及。这时，米底同新巴比伦王国的联盟出现裂痕。为防米底入侵，尼布甲尼撒二世在西帕尔以北筑了一道长城，横越两河流域平原作为屏障。不过，由于米底另有强敌，因而与新巴比伦王国的矛盾未曾激化。
公元前587年，尼布甲尼撒二世再度进军巴勒斯坦，围困了耶路撒冷。埃及抛弃了倒向自己一边的谢德基亚。耶路撒冷被围一年后城破，城市遭到大肆抢劫和严重破坏，大部分居民被掳往巴比伦尼亚，史称“巴比伦之囚”。由此，新巴比伦王国在叙利亚巴勒斯坦的统治巩固了下来。
尼布甲尼撒二世虽将大部分精力用于对外征战，却未忽视国内建设。他注意发展经济，在尼普尔附近修建了一个巨大的水池，使很多河渠流往这里，在干旱时可调节水的分配。他注重巴比伦的城市建设，使该城成为一个重要的国际商业中心。城市有豪华的宫殿、著名的“宫中花园”、以及马尔都克神庙、伊丝塔尔女神神庙、巴比伦塔楼等著名建筑。在他统治时，巴比伦城修有两道围墙和一道护城河，城门装饰华丽，成为一个坚固的军事堡垒。
在尼布甲尼撒二世统治时期,王国处于极盛阶段。奴隶制经济有较大发展。奴隶广泛用于经济生活的各个领域。剥削奴隶的方式有新的变化,奴隶可代主人经商,可以租种主人或第三者的土地，甚至可以同自由民订立契约，但其人身隶属关系并未改变。神庙经济中大量使用奴隶，神庙奴隶(喜尔库)受到残酷的剥削和压迫。神庙拥有大量地产，并经营商业和手工业。大奴隶主阶级分为军事贵族和商人僧侣两大集团。僧侣集团势力强大，首都巴比伦城的马尔杜克神庙僧侣在诸城神庙中居领导地位，是新巴比伦王国政治生活中举足轻重的力量。代表军事贵族的那波帕拉萨和尼布甲尼撒二世均大量营造神庙，以争取神庙僧侣的支持。尼布甲尼撒二世建造的 “空中花园”，后被誉为古代世界七大奇观之一。
王国的灭亡
公元前562年，强有力的尼布甲尼撒二世死后，新巴比伦王国的政局骤然恶化，在5年里换了三个国王。公元前561年即位的阿麦尔—马尔都克在军队的参予下于公元前561年被推翻;新上台的国王涅尔迦尔—沙尔—乌初尔又于公元前556年被赶下台;一个阿拉美亚人部落领袖的儿子那波尼德上台当了国王(公元前556—539年)。
从私法文书的情况看，那波尼德统治时期巴比伦尼亚的商品货币关系仍然非常活跃，国内形势似乎是很稳定的，他甚至离开巴比伦而在阿拉伯一呆便是10年，目的是为巴比伦尼亚寻找一条新的商道。
但有三件事引起了统治阶级中相当多的人的不满。一件事情是那波尼德不再崇奉原来巴比伦的主神马尔都克，而信奉月神(辛神)，而且这个月神又不是原来巴比伦尼亚的月神，而是一个阿拉美亚人的月神，这引起了巴比伦祭司集团的不满;第二件事情是他长期离开巴比伦，而将朝政交给他的儿子贝尔—沙尔—乌初尔(《圣经》中称他为瓦尔塔沙尔)，这不为统治阶级所理解;第三件事情是当时波斯人灭了米底王国和小亚细亚的吕底亚王国，这不仅使巴比伦尼亚同小亚希腊人的贸易受阻，而且使巴比伦尼亚处于半被包围的状态，使新巴比伦王国在国际上处于孤立地位。因此，巴比伦尼亚的工商业奴隶主同那波尼德的矛盾也尖锐化了。
而新巴比伦王国内部的阶级矛盾和民族矛盾(尤其是同犹太人之间的矛盾)本来就十分尖锐。
因此，当公元前539年波斯居鲁士二世率军大举入侵巴比伦尼亚时，虽然巴比伦城有两道围墙环绕，还有一条护城河包围，本是十分牢固、固若金汤的，但祭司竟打开大门放波斯军队入城，伯沙撒被杀，那波尼达被俘，新巴比伦王国存在了不到一百年便灭亡了。
新巴比伦王国虽然为时短暂，但它存在的时期却是两河流域历史上奴隶制经济最繁荣的时期，它在两河流域历史上留下了深深的印记。新巴比伦王国的灭亡，标志着两河流域历史独立发展的完结。从此它被一个个的外族入侵和统治，直至公元7世纪阿拉伯人入侵并统治这里。
考古发现
19世纪下半叶，在巴格达附近发掘出很多泥版和圆柱，使人对古巴比伦的历史认识大增。其中之一是深具价值的一份文献，称为拿波尼度编年史，现今收藏于大英博物馆。巴比伦王拿波尼度曾与儿子伯沙撒共同摄政。但他比儿子活得更久，后者于公元前539年10月5日的晚上在居鲁士手下的军队攻陷巴比伦时被杀。 拿波尼度编年史就巴比伦的陷落提供一项注明日期的记录，帮助确定事件发生的时间。以下是拿波尼度编年史一小部分的翻译：“塔斯利都月(提斯利月(9/10月))，居鲁士在底格里斯河的俄庇斯袭击阿卡得的军队。……月中第14日，西巴尔不战而降，拿波尼度逃离该城。第16日(儒略历公元前539年10月11日;格雷果里历10月5日)古提恩的总督戈布利亚(乌格巴鲁)连同居鲁士的军队不用动刀便进入巴比伦城。其后，拿波尼度在返回巴比伦时被捕。……亚拉沙姆努月(赫舍万月(10/11月))第3日[儒略历10月28日]，居鲁士进入巴比伦，居民将青绿的树枝铺在他脚前——他宣布‘和平’(sulmu)临到城中。居鲁士向巴比伦全境致意。他的总督戈布利亚在巴比伦设立(辅)总督。”