Nabucodonosor II consertou e ampliou o antigo palácio e construiu um palácio de verão a uns 2 km ao norte. Construiu também uma grande estrutura de arcadas, em fileiras sobrepostas umas às outras, conhecida como os Jardins Suspensos de Babilônia e famosa como ‘uma das maravilhas do mundo antigo’.

A fortificação externa ao L do Eufrates foi acrescentada por Nabucodonosor II (que destruiu o templo de Salomão), cercando assim uma grande área da planície ao N, ao L e ao S, para que aqueles que vivessem perto pudessem fugir para ali em caso de guerra. Esta fortificação externa também consistia em duas muralhas. A muralha interna, feita de tijolos não cozidos, tinha cerca de 7 m de espessura e estava reforçada com torres defensivas. Mais além dela, a uns 12 m, havia a muralha externa de tijolos cozidos, feita em duas partes, interligadas pelas suas torres: uma tinha quase 8 m de espessura, e a parte anexa tinha cerca de 3,5 m de espessura.