城外建有两层防御壁垒，使城看来坚不可摧。

内层壁垒 用天然砖块建造，共内外两道城墙。内墙厚6.5米（21.5英尺），外墙厚约3.5米（11.5英尺），内外墙相距7米（23英尺）。两道城墙上都建有塔楼，既可增强防御力量，又有助于巩固城墙的结构。离外墙约20米（66英尺）处有个码头，是用烧的砖和沥青砌筑的。外墙之外是护城河，在城的南北两头跟幼发拉底河连接。护城河既可为城里的居民供水，又可防御敌军入侵。巴比伦的文献显示，共有八道城门通往城里。迄今为止，考古学家已找到四道城门，并已发掘出土。

外层壁垒 尼布甲尼撒二世（这人摧毁了所罗门兴建的圣殿）在幼发拉底河的东面加建外层壁垒，把北边、东边和南边的一大片平原围起来，这样当战争爆发时，住在附近的居民可以逃进来避难。外层壁垒也有两道城墙。内墙用未烧过的砖建成，厚约7米（23英尺），城墙上有供防卫用的塔楼；外墙距内墙约12米（40英尺），是用烧的砖建造的，由两部分构成，分别厚约8米（26英尺）和3.5米（11.5英尺），这两部分由塔楼相连。

拿波尼度沿幼发拉底河东岸建造了一道城墙，跟外层壁垒的尽头相接。这道城墙宽约8.5米（28英尺），也有多个塔楼和一个宽3.5米（11.5英尺）的码头。

公元前5世纪的希腊历史家希罗多德说，幼发拉底河两岸各有一个很长的码头，有城门的城墙将码头和城隔开。据他记载，城墙高约90米（295英尺），厚26.5米（87英尺），长约95公里（59英里）。不过，希罗多德看来有点夸大其词。考古学证据显示，巴比伦的规模比他描述的要小得多，外层壁垒的长度和高度都比他说的尺寸小；也没有证据显示幼发拉底河西岸曾有码头。

从高大城墙的城门进去，就会看见贯通全城的纵横交错的道路。“游行大道”是城内的主轴大街，路面铺砌了石料，路旁的墙上有珐琅狮子像。（见下册323页图片）