历史上有古巴比伦王国和新巴比伦王国。

古巴比伦人流传下来的数学教材中仍有许多实际生活内容的计算题，但理性化的趋势增强了，明显地表现了从实际计算向数学的过渡。
古巴比伦的计数系统比较简洁，约公元前3000年，巴比伦的苏美尔人发展了60进制的计数系统，用它来记录钱物交易，数字的顺序决定了数字的关系或单位值（位置值），但未使用零值。苏美尔人运算容易进行。基本符号是1与10。在公元前2500年前，苏美尔人就有了乘法表，会计算方、圆形面积、立方、圆柱形体积；圆周率则取π=3的近似值。
古巴比伦王国时期，数学有了进一步的发展，此时，已引入“0”的概念，开始有位值的表示。这是重大的进步。在代数上有解二次方程的根的内容。另外，未知量开始用“长”、“宽”、“面积”这些概念来表示。有了用作除法运算的倒数表，以及用来解一元二次和一元三次方程的平方表、平方根表、立方表，也有了一些关于直角三角形的知识。这表明古巴比伦数学已有了抽象性、概括性的趋势。虽然古巴比伦数学比当时的古埃及数学水平要高，但也还是经验的。
另外，虽然两河不定期地泛滥促进了古巴比伦天文学的发展，但是他们没有埃及人那样经常性地定期丈量土地的机会，加上由于他们的抽象能力较古埃及发达，这使他们善于把划分土地等简单的几何问题转化为代数问题，进行繁琐的代数运算，因而古巴比伦的几何学发展不如古埃及。