古巴比伦王国在苏美尔、阿卡德的基础之上继续发展了两河的文明成就。如在文学方面出现了一些反映社会矛盾，寓意深刻的作品，如《咏真正受难者的诗》。在天文历法方面，古巴比伦完善了阴历，设置闰月有了一定的规律。他们已经知道了金木水火土五大行星的运动轨道，能够依照黄道画出太阳在十二月的位置（黄道十二宫）。古巴伦的浮雕已经具有了丰富的表现力，有朴实有力的风格，为两河流域的浮雕艺术奠定了基础。
浮雕
三，从亚述到新巴比伦古巴比伦王国灭亡之后，两河下游地区兴起了海国王朝。之后，伊朗高原的加喜特人征服了巴比伦，建立了加喜特王朝。不过，加喜特王朝并未推行了中央集权，各个城市拥有很强的自主性，这也导致王朝在难以抵抗外来入侵。前15世纪末，加喜特曾入侵埃兰王国，但是前12世纪埃兰反击，反而控制了大部分的巴比伦城市，导致了加喜特的衰落。之后，伊新王朝建立，强盛一时，但是不久也衰落了，巴比伦尼亚逐渐被亚述统一。
两河流域的北部古代被称为亚述，原因是这里长期存在着亚述王国。大约在前3000开始，亚述开始进入了城邦时代，此后的亚述的历史经历了早亚述、中亚述、新亚述三个阶段。前19世纪是早亚述的强盛时期，其国王开始自称“四方之王”，汉穆拉比在初年也被迫对亚述称臣纳贡。古巴比伦王国兴起后，早亚述走向了衰落，并且长期受到了米坦尼王国的控制，时间长达200多年。
亚述浮雕
前15世纪，小亚的赫梯强盛起来，不断侵略米坦尼王国导致其衰落，亚述则乘机脱离了米坦尼的控制，开始复兴，进入了中亚述时期（前15世纪—前9世纪）。中亚述推行了君主专制体制，贵族会议名存实亡。根据《亚述法典》的内容可以得知，亚述的发展水平已经和巴比伦等量齐观。复兴的中亚述不断对外扩张，13世纪后半期，它吞并了米坦尼，洗劫了赫梯和巴比伦。前11世纪，中亚述的实力达到了顶峰。然而不久之后，中亚述就遭到了阿拉美亚人的打击，走向了衰落。
前10世纪末，西亚北非的许多国家都走向了衰落。与此同时，亚述进入了铁器时代，提高了其军事水平。于是亚述不断扩张，进入新王国时代。到了提格拉特帕拉沙尔三世时，新亚述进行了全面的改革，加强了中央集权，建立了包括多种兵种的常备军，其中就包括工兵，这是世界上最早的工兵。在对外方面，改变了过去*戮的做法，开始采取一些怀柔手段。在他和继承人的不断扩张下，亚述不仅统一了整个两河流域，还将埃及大部分也纳入了版图，成为了一个大帝国，史称亚述帝国（前746—前612）。不过亚述帝国的穷兵黩武和血腥恐怖政策导致了国内外民族矛盾十分尖锐，国内的民族不断起义，国外的民族持续反击。最终，迦勒底人在前612年攻陷了亚述都城尼尼微，亚述帝国灭亡。
