城外建有兩層防禦壁壘，使城看來堅不可摧。

內層壁壘 用天然磚塊建造，共內外兩道城牆。內牆厚6.5米（21.5英尺），外牆厚約3.5米（11.5英尺），內外牆相距7米（23英尺）。兩道城牆上都建有塔樓，既可增強防禦力量，又有助於鞏固城牆的結構。離外牆約20米（66英尺）處有個碼頭，是用燒的磚和瀝青砌築的。外牆之外是護城河，在城的南北兩頭跟幼發拉底河連接。護城河既可為城裡的居民供水，又可防禦敵軍入侵。巴比倫的文獻顯示，共有八道城門通往城裡。迄今為止，考古學家已找到四道城門，並已發掘出土。

外層壁壘 尼布甲尼撒二世（這人摧毀了所羅門興建的聖殿）在幼發拉底河的東面加建外層壁壘，把北邊、東邊和南邊的一大片平原圍起來，這樣當戰爭爆發時，住在附近的居民可以逃進來避難。外層壁壘也有兩道城牆。內牆用未燒過的磚建成，厚約7米（23英尺），城牆上有供防衛用的塔樓；外牆距內牆約12米（40英尺），是用燒的磚建造的，由兩部分構成，分別厚約8米（26英尺）和3.5米（11.5英尺），這兩部分由塔樓相連。

拿波尼度沿幼發拉底河東岸建造了一道城牆，跟外層壁壘的盡頭相接。這道城牆寬約8.5米（28英尺），也有多個塔樓和一個寬3.5米（11.5英尺）的碼頭。

公元前5世紀的希臘歷史家希羅多德說，幼發拉底河兩岸各有一個很長的碼頭，有城門的城牆將碼頭和城隔開。據他記載，城牆高約90米（295英尺），厚26.5米（87英尺），長約95公里（59英里）。不過，希羅多德看來有點誇大其詞。考古學證據顯示，巴比倫的規模比他描述的要小得多，外層壁壘的長度和高度都比他說的尺寸小；也沒有證據顯示幼發拉底河西岸曾有碼頭。

從高大城牆的城門進去，就會看見貫通全城的縱橫交錯的道路。「遊行大道」是城內的主軸大街，路面鋪砌了石料，路旁的牆上有琺瑯獅子像。（見下冊323頁圖片）