Геродот, посетивший Вавилон в середине V века до н. э., оставил описание этого города. Вавилон занимал оба берега Евфрата и в плане представлял собой огромный четырехугольник. Длина двух рядов вавилонских стен составляла около девяноста километров.
Немецкая экспедиция археологов, возглавляемая Робертом Кольдевеем, обнаружила в начале 1900 года третий пояс вавилонских стен. По своей толщине они не уступали стенам ассирийского Дур-Шаррукина.
Впервые город Вавилон упоминается в XXII веке до н. э. при царе Шаркалишарри, который построил там храм. Однако, по данным более поздней хроники, этот город существовал уже при Саргоне Древнем. Город Кадингир был, по-видимому, в качестве колонии основан в XXIII веке до н. э. выходцами из Эреду. Бог Кадингира Амаруту[к] (Мардук) считался сыном Энки, главного бога Эреду. Именно из Вавилона шло распространение эредукского цикла мифов, а в более поздние времена, когда реального Эреду уже не было, Вавилон прямо отождествлялся с ним. Излагая на греческом в эллинистическое время шумерские царские списки, историк Берос всюду переводит «Эреду» как «Вавилон».
Шумерский город Кадингир амореи, завоеватели из племени яхрурум, избрали столицей своего государства, назвав его Вавилоном.
Дважды город исчезал с исторической арены на протяжении сорока четырех столетий, но развалины знаменитого Вавилона сохранились до наших дней.
Часто подлинное открытие Вавилона для науки связывают с именем Роберта Кольдевея. Экспедиция Немецкого восточного общества под его руководством вела раскопки города с 1899 по 1917 год на достаточно высоком профессиональном уровне. К раскопкам привлекли и многих местных жителей.
Кольдевеем и его коллегами был открыт материал нововавилонского, ахеменидского, селевкидского и парфянского времени, а также более ранних эпох.
Больше всего документов относится к нововавилонскому периоду, когда город, будучи столицей крупной империи в эпоху правления Навуходоносора II и его династии (так называемая X Вавилонская, или халдейская, династия), достиг своего небывалого расцвета. В Ветхом Завете это время наиболее подробно описано, так как именно к царствованию Навуходоносора II относится начало Вавилонского плена — периода в истории еврейского народа с 598 по 539 год до н. э. Могущество и великолепие города этого времени, описанные в Книге Даниила, как бы сформировали образ апокалипсического Вавилона. Поэтому неудивительно, что в среде европейской общественности результаты раскопок немецких археологов вызвали большой интерес.
Итак, экспедиции Роберта Кольдевея удалось установить, что в период своего расцвета Вавилон был крупным благоустроенным городом с мощными фортификационными сооружениями, развитой архитектурой и высоким уровнем культуры. Его окружали тройное кольцо стен и ров, а также стена, которая охватывала часть предместий. В плане Вавилон представлял почти правильный прямоугольник с периметром восемь тысяч сто пятьдесят метров и площадью около четырех квадратных километров, а с учетом территории, охваченной внешней стеной, площадь достигала порядка десяти квадратных километров. Вокруг Вавилона располагались предместья с богатыми виллами, садами, финиковыми рощами, а также отдельно стоящими постройками, хуторами. Город был очень хорошо спланирован: его стены были ориентированы строго по сторонам света — исходя из положения магнитных полюсов, улицы, пересекаясь под прямым углом, окружали центральный дворцово-храмовый комплекс и составляли с ним единый ансамбль. Река Евфрат делила Вавилон на две части — Западный и Восточный город. С Евфратом сообщалась и система каналов, снабжавших городские кварталы водой.
Улицы были вымощены, в том числе разноцветным кирпичом. Город был застроен в основном двух-, трех- и четырехэтажными домами с глухими внешними стенами (окна и двери обычно выходили во внутренние дворы) и плоскими крышами. Две части города соединяли мосты — стационарный и понтонный. Восемь ворот вели в Вавилон. Одни из ворот украшали глазурованный кирпич и барельефы львов, быков и драконоподобных существ — сиррушей. Барельефами были также украшены внешние стены домов.
Имелось в городе немало храмов, посвященных божествам Шамашу, Нинурте, Ададу и другим, однако больше всех почитался покровитель Вавилона и глава пантеона царства Мардук. Об этом свидетельствует возведенный в самом центре Вавилона колоссальный комплекс Эсагила с семиступенчатым зиккуратом Этеменанки высотой 91 метр. Кольдевею удалось раскопать лишь часть Эсагилы. К этому комплексу примыкали другие храмовые помещения, а также два дворца, среди них Центральный дворец-музей со сводчатыми конструкциями. По всей видимости, эти конструкции являлись остатками знаменитых висячих садов Семирамиды.