底格里斯河和幼发拉底河中下游，被称做美索不达米亚（希腊语意为“两河之间的土地”）平原，这里是古代人类文明的重要发源地之一。
两河流域文明的先驱是苏美尔人，早在公元前4000年前后，可能是来自伊朗高原上的苏美尔人就已经在两河流域建立了规模较大的村镇和城市，有了先进的灌溉农业，有了神庙。大约在公元前3500年前后，苏美尔人已经以神庙为中心建立了一些城邦国家。
苏美尔人创造了楔形文字，最先，这种文字是象形的。假使要表示复杂的意义，就用两个符号合在一起，例如“天”加“水”就是表示“下雨”；“眼”加“水”就是“哭”等。后来又发展可以用一个符号代表多种意义，例如“足”又可表示“行走”、“站立”等，这就是表意符号。再到后来，一个符号也可以表示一个声音，例如“星”这个楔形字，在苏美尔语里发“嗯”音，如果用来表示发音的话，就与原来的“星”这个词的含义没有关系了，只表示发音，这就是表音符号。为了表示字应该表示什么意思和发什么音，苏美尔人又发明了部首文字。比如，如果一个人名之前加上一个特殊符号，就表示这是一个男人的名字。最早的苏美尔文字刻在石头上，约在公元前3200年，苏美尔人开始采用泥版刻字，即将文字刻在湿润状态的粘土制成的板状物上，然后用火或者阳光烤干。苏美尔人留在泥板上的文字，由于笔画像楔子，所以称为“楔形文字”，又叫“钉头字”或“箭头字”。
公元前3000前后，苏美尔经济繁荣的同时，城邦也战事不断。最后，公元前2371年，来自北方的阿卡德人统一了苏美尔城邦。阿卡德人建立的王朝只存在了一百多年也灭亡了。公元前2200年左右，来自叙利亚草原的另一支闪族阿摩利人攻占这座小城，建立了国家。骁勇善战、争强尚武的阿摩利人以此为中心，南征北讨，四处征战，最终建立了一个强大的巴比伦帝国，历史上称之为“古巴比伦王国”。阿摩利人也因此被称为巴比伦人。巴比伦人继承了苏美尔人和阿卡德人的文明成果，并发扬光大，把美索不达米亚文明发展到了顶峰。
古巴比伦最杰出的国王汉谟拉比在位时（公元前1792—1750），巴比伦已从微不足道的村落发展成为一个繁荣的大城。汉谟拉比登上王位后，即着手统一两河流域。汉谟拉比采取了比较灵活的外交政策，首先与拉尔撒结盟，灭亡伊新；接着又与马里联合，征服拉尔撒；灭亡拉尔撒后，他又掉转枪口，挥兵直逼马里城下，迫使马里俯首称臣。除北部的亚述，基本上统一了两河流域，最后定都巴比伦。
汉谟拉比不仅是个征服者，也是一个有才干的管理者和立法者。汉谟拉比在统一巴比伦的过程中，建立起了强大的中央集权的奴隶主专政的国家机器。他总揽全国的立法、司法、行政、军事和宗教大权，并把自己加以神化，自称为伟大的天神的后裔。他任命中央各部大臣，委派地方各级官吏。从中央到地方，设立一系列法庭，不服从法庭判决的人可直接向王上诉；向各阶级征税，包括僧侣在内；征兵令严格执行，违者处死；奖励农商，兴建神庙，在基什和波斯湾之间开凿了一条运河。泥版文书记载，这条运河的开凿，不但使大片荒地变成良田，而且使南部许多城市永绝水患之灾。总之，在汉谟拉比时代，豪华雄伟的宫殿，巍峨壮丽的神庙，横跨幼发拉底河的大桥，跨海运输的商船……这一切都显示了巴比伦的辉煌与兴盛。巴比伦城不仅是强大王国的首都，而且成为了世界性的大都会。
汉谟拉比根据国内新的社会经济关系，在各邦原有奴隶制法典的基础上，结合阿摩利人的氏族部落习惯法，制定了一部新的成文法典———《汉谟拉比法典》。《汉谟拉比法典》是目前所知人类历史上第一部较完备的成文法典。法典旨在保护奴隶主贵族、僧侣、大商人和高利贷者的私有财产，调整自由民内部的关系，并加强对广大奴隶及其他劳动人民的剥削和统治。
汉谟拉比以后，巴比伦王国渐趋衰落，先后受到赫梯人、喀西特人的入侵。到公元前729年，古巴比伦王国终于被亚述帝国吞并。
公元前612年，迦勒底人联合米底人推翻了亚述帝国。迦勒底人建立的的帝国也是以巴比伦城为首都，历史上称为“新巴比伦王国”。这个王国在尼布甲尼撒统治时期达到鼎盛。尼布甲尼撒曾两次攻陷耶路撒冷，毁灭犹太王国，把大批犹太人当奴隶押往巴比伦，史称“巴比伦之囚”。尼布甲尼撒还下令重建巴比伦城，在城内建造了古代世界七大奇迹之一的“空中花园”。重建后的巴比伦城宏伟壮丽，直到100多年后，希腊历史学家，被称为“历史之父”的希罗多德来到巴比伦城时，仍称它为世界上最壮丽的城市。