Neo-babylonierne var kendt for deres avancerede kultur, arkitektur og litteratur. De byggede byen Babylon, som blev en af de mest storslåede byer i den antikke verden, og de var ansvarlige for oprettelsen af den babylonske kodeks, en af de tidligst kendte lovkoder.
Neo-babylonierne var også dygtige astronomer og matematikere, og de udviklede et sofistikeret astronomisystem, der blev brugt til at forudsige astronomiske begivenheder og til at skabe kalendere. De udviklede også et matematiksystem, der var baseret på et sexagesimalt system, som stadig bruges i dag i nogle dele af verden.
Neo-babylonierne blev erobret af det akamenidiske imperium i 539 fvt, og deres imperium blev indlemmet i det persiske imperium. Den neo-babylonske kultur fortsatte dog med at blomstre i flere århundreder, og den havde en betydelig indflydelse på udviklingen af den vestlige civilisation.