Nebukhadnezar II memperbaiki dan memperluas istana yang tua dan membangun sebuah istana musim panas kira-kira 2 km di sebelah utaranya. Ia juga mendirikan sebuah bangunan besar yang bertingkat-tingkat dengan pintu-pintu beratap lengkung, yang dikenal sebagai Taman Gantung Babilon dan tersohor sebagai ”keajaiban dunia kuno”.

Kubu luar di sebelah timur S. Efrat ditambahkan oleh Nebukhadnezar II (yang menghancurkan bait Salomo), dengan demikian melingkungi daerah yang luas di dataran tersebut di sebelah utara, timur, dan selatannya sehingga orang-orang yang tinggal tidak jauh dari situ dapat berlindung andaikata terjadi perang. Kubu luar ini juga terdiri dari dua tembok. Tembok dalam, yang terbuat dari batu bata yang tidak dibakar, tebalnya sekitar 7 m dan diperkuat oleh menara-menara pertahanan. Di depannya, berjarak kira-kira 12 m, terdapat tembok luar dari batu bata yang dibakar. Tembok ini terdiri dari dua bagian yang bersambungan dengan menara-menaranya: yang satu tebalnya hampir 8 m, dan bagian sambungan tebalnya sekitar 3,5 m.