Etter bitre erfaringer sikret Esarhaddon arvefølgen for sønnen Assurbanipal (668–627 f.Kr.) med en traktat forseglet med statsguden Assurs segl fra den oldassyriske perioden, et mellomassyrisk segl og Sankeribs segl. Assurbanipal er den siste store assyriske kongen, som blant annet førte felttog i Egypt og erobret den elamittiske hovedstaden Susa. Dette banet indirekte vei for mederne i det nordlige Iran, som sammen med babylonerne erobret Ninive i 612 f.Kr. og endte denne perioden. Årsaken til det mektige assyriske rikets plutselige fall skyldes økonomisk svekkelse. Som en ekspansiv makt var rikets økonomi blitt avhengig av tilstrømningen av ressurser fra de underlagte områdene. Da disse var uttømt, etter at Assyria hadde nådd toppmålet av ekspansjon, og en erobring av Egypt viste seg å være for kostbar, falt rikets økonomi fra hverandre. Assurbanipal er særlig kjent for sitt store bibliotek i Ninive, med mange tusen tekster innsamlet fra hele riket og med relieffer av prektige løvejaktsscener.