Ostateczny cios królestwu Asyrii zadali Babilończycy, sprzymierzeni z Medami i Scytami, gdy w roku 612 p.n.e. zajęli asyryjską stolicę Niniwę. Co prawda jeszcze przez trzy lata wojska asyryjskie wspierane przez Egipcjan stawiały gdzieniegdzie opór, ale zburzenie Niniwy stało się symbolem upadku Asyrii. Medowie i Babilończycy zburzyli wszystkie większe miasta asyryjskie, a ich ludność wymordowali. Zniszczenia były tak wielkie, że przez kilka następnych stuleci ziemie te były słabo zaludnione. Prymat na Bliskim Wschodzie przejęło państwo nowobabilońskie.
W okresie nowoasyryjskim w stolicy Niniwie zostało wybudowanych wiele pałaców dla dworu królewskiego, zdobnych w liczne rzeźby ornamentalne, przedstawiające sceny z polowań, wojen czy kultu religijnego. Przepych i bogactwo pałaców miały świadczyć o potędze władców. Ostatni z wielkich królów asyryjskich Aszurbanipal (668–627) założył ogromną bibliotekę w Niniwie, gromadząc w niej około 30 tysięcy zapisanych pismem klinowym glinianych tabliczek, zawierających poezje oraz teksty filozoficzne, medyczne, historyczne, astronomiczne i administracyjne.