האימפריה הניאו-בבלית, הידועה גם בשם האימפריה הבבלית השנייה ^[37] או האימפריה הכלדית, ^[38] הייתה האימפריה המסופוטמית האחרונה שנשלטה על ידי מלכים ילידים.^[39] היא החלה בהכתרתו של נבופולסר בשנת 626 לפנה"ס והתבססה היטב לאחר נפילת האימפריה הניאו-אשורית בשנת 612 לפנה"ס.עם זאת, היא נפלה לידי האימפריה הפרסית האחמנית בשנת 539 לפנה"ס, וסימנה את סופה של השושלת הכלדית פחות ממאה שנה לאחר הקמתה.אימפריה זו סימנה את התחייה הראשונה של בבל, ודרום מסופוטמיה בכלל, ככוח דומיננטי במזרח הקדום מאז התמוטטות האימפריה הבבלית העתיקה (תחת חמורבי) כמעט אלף שנים לפני כן.התקופה הניאו-בבלית חוותה גידול כלכלי ואוכלוסייה משמעותי, ורנסנס תרבותי.מלכי עידן זה ביצעו פרויקטי בנייה נרחבים, והחיו אלמנטים מ-2,000 שנות תרבות סומרו-אכדית, במיוחד בבבל.האימפריה הניאו-בבלית זכורה במיוחד בשל תיאורה במקרא, במיוחד לגבי נבוכדנצר השני.התנ"ך מתמקד בפעולות הצבאיות של נבוכדנצר נגד יהודה ובמצור על ירושלים בשנת 587 לפנה"ס, שהובילו לחורבן מקדש שלמה ולשבי הבבל.עם זאת, הרישומים הבבליים מתארים את שלטונו של נבוכדנצר כתור זהב, ומעלה את בבל לגבהים חסרי תקדים.נפילתה של האימפריה נבעה בחלקה ממדיניות הדת של המלך האחרון, נבונידוס, שהעדיף את אל הירח Sîn על פני מרדוך, האלוהות הפטרונית של בבל.זה סיפק לכורש הגדול מפרס אמתלה לפלישה בשנת 539 לפני הספירה, והציב את עצמו כמחזיר פולחן של מרדוך.בבל שמרה על זהותה התרבותית במשך מאות שנים, ניכר בהתייחסויות לשמות ודת בבל עד למאה ה-1 לפני הספירה במהלך האימפריה הפרתית .למרות כמה מרידות, בבל מעולם לא חזרה לעצמאותה.