伦的天文和数学的艺术重获新生，繁荣发展。巴比伦的学者完成了星座图。这个城市是波斯帝国——当时已知世界最强大的势力的行政首都。它在这个地区扮演了长达两个多世纪的重要角色。许多已经做出的重要的考古发现让人对那个年代有了更好的理解。早期波斯国王尝试去维持马尔杜克的宗教仪式。但是到了大流士三世时期，过高的赋税和频繁战争的制约导致巴比伦主要圣地和运河的破败，也导致了周围区域的分裂。叛变频繁地发生。在公元前522年（尼布甲尼撒三世），公元前521年（尼布甲尼撒四世）和公元前482年（贝尔-史玛尼（Bel-shima