Après avoir été visitée par l'anglais C. J. Rich qui en publia une première cartographie dès 1818, Babylone entra à son tour dans l'aventure archéologique.
Après les redécouvertes en 1845-1850 des anciennes capitales assyriennes près de Mossoul, le site de Babylone fut l'objet d'une mission d'étude française, entre 1852 et 1855, dirigée par A. Fresnel, et à laquelle participaient le dessinateur F. Thomas et l'assyriologue J. Oppert. Mais elle ne produisit pas vraiment les résultats escomptés, car la topographie du site restait très floue: se basant sur les dimensions fournies par Ctésias, J. Oppert englobait dans sa «grande Babylone» les ruines de Birs Nimrud (= Borsippa) et de Tell Uhaimir (= Kiš). Du moins la mission identifia-t-elle la colline du Kasr comme l'endroit où se trouvait le palais royal.
Quelques années plus tard, en 1873 puis en 1876, G. Smith achetait aux marchands d'antiquités de Bagdad pour le compte du British Museum des tablettes cunéiformes qui sortaient du site de Babylone en quantités considérables, mais dont leurs inventeurs, pour la plupart habitants du village de Djumdjuma ne divulguaient pas l'origine sur le site. Entre 1879 et 1882, H. Rassam ouvrit, avec succès plusieurs chantiers sur le site de Babylone, à la recherche d’objets et de de tablettes cunéiformes. Les grands ensembles scientifiques, magiques et religieux de la bibliothèque d'époque tardive (IIIe-Ier siècle av. J.-C.) de Babylone furent exhumés à ce moment, ainsi que plusieurs archives privées d'époque néo-babylonienne et achéménide, comme celles de la famille d'hommes d'affaires, les Egibi.