La première description de la topographie de Babylone par un historien grec est celle d'Hérodote (480-425), qui fixa un certain nombre de thèmes caractéristiques : la ville est répartie de chaque côté de l'Euphrate qui la traverse ; elle a une forme carrée et mesure 22,2 km de périmètre (120 stades) et ses deux pôles, de chaque côté du fleuve sont le palais royal et le temple de Zeus Bélos (= Marduk). Hérodote insiste sur l'immense étendue de cette ville démesurée, et décrit avec précision son enceinte, avec une muraille principale de 23 m de largeur et 55 m de hauteur.

C'est à la reine Nitocris qu'Hérodote attribue la construction de Babylone telle qu'elle se présente à son époque. Mais trop de données de la description hérodotéenne ne correspondent à aucune réalité, au point qu'il faut bien admettre qu'Hérodote n'est pas allé lui-même sur place et qu'il transmet des informations de seconde main. Sur un fond de données exactes, Hérodote a construit une « vision » de Babylone, qui entre dans sa conception de l'Orient, et qui n'a pas grand chose à voir avec la ville réelle.

Il a été suivi par Ctésias de Cnide à la fin du Ve siècle av. J.-C., qui fut médecin à la cour des rois perses et a laissé, lui aussi, une description de la ville, en s'inspirant de l'oeuvre (perdue) d'Hellanikos de Mytilène. Mais la présence de Ctésias en Iran n'est pas le gage d'une description plus exacte que celle d'Hérodote: lui aussi parle d'une ville gigantesque, et introduit un élément nouveau, mais destiné à un riche avenir, celui des Jardins Suspendus de Babylone, qui entrent, au cours du IIIe siècle av. J.-C dans la liste des sept merveilles du monde. Ctésias, lui, considère que c'est la reine Sémiramis qui aurait construit Babylone et son enceinte de 66,6 km (360 stades) avec une muraille atteignant une hauteur de 90 m.

Le troisième apport original est celui d'un prêtre babylonien écrivant en grec, Bérose, au début du IIIe siècle av. J.-C. qui évoque Babylone dans ses Babyloniaka: il attribue à Nabopolassar et Nabuchodonosor II la reconstruction des murailles et du palais royal, dont il indique qu'il était entouré par un «paradis suspendu».

Les auteurs gréco-latins postérieurs combinent en général ces données initiales. Babylone se réduit la plupart du temps à son immensité, ses murailles, son palais avec les fameux jardins, et son temple de Bêl. Curieusement, les bâtiments qui pourraient parler aux Gréco-Romains, comme le théâtre ou le gymnase du quartier nord-est, restent inconnus. Et c'est une «ville vide» dont les dirigeants, le clergé, la population même, sont très rarement évoqués.