Кир пощадил побежденного царя Креза и жителей его столицы, оказавших ему отчаянное сопротивление. Милостивое же отношение персидского владыки к лидийцам положило конец их враждебности к Персии и даже обеспечило в дальнейшем поддержку лидийцами персидской армии. Здесь Кир II Великий проявил себя как искусный дипломат, тем самым обеспечив благонадежность завоеванной им страны.
Вслед за Лидией персы подчинили себе один за другим многочисленные греческие города-государства в Малой Азии, расположенные на побережье Эгейского моря — Фокею, Милет, Галикарнас и другие. Многие из них по собственной воле признавали власть персидского царя. Это было особенно важно для будущей войны Персидской державы против собственно Греции на противоположном берегу моря.
В 545–539 годах до н.э. персы завоевывают обширные среднеазиатские земли — Согдиану и Бактрию, страны, которые отличались высокой культурой орошаемого земледелия. Победы царской армии добывались во многом благодаря сильным ударам массы конных воинов во фланг и тыл противнику, что позволяло окружать его войска.
После этого основатель династии Ахеменидов обратил свой взор на богатое Вавилонское царство (Халдею), но при этом он не торопился выступить против него. Кир стал настойчиво и последовательно проводить изоляцию Вавилонии от внешнего мира. Это быстро дало желаемые результаты: еще совсем недавно оживленная торговля вавилонцев пришла в полный упадок, а их государственная казна стала быстро пустеть. Среди населения, особенно торговых слоев, началось брожение.
В 539 году до н.э. персидский царь, собрав значительные военные силы, выступил в завоевательный поход против Вавилонии. В том же году в сражении под стенами ее столицы он разбил войска царя Набонида, во главе которых не оказалось способных полководцев. Осада многолюдного крепостного города с его циклопическими стенами продолжалась около двух лет. Халдеи успешно отбили первый вражеский штурм.
В конце концов по приказу Кира от города были отведены воды Евфрата (были открыты шлюзы, и тем самым понизился уровень реки под городскими стенами). По обмелевшему руслу реки персидские войска устремились на штурм той части крепостной стены, где их не ждали. Военная хитрость персидского царя застала защитников Вавилона врасплох. Царь Набонид был пленен и отправлен в почетную ссылку, а его сын-наследник Валтасар погиб в бою. Древнегреческий историк Геродот, описывая взятие города-крепости Вавилона, утверждает, что часть происходящих событий он видел сам, а о некоторых узнал из достоверных источников или слышал от других. Найденный же в конце XIX века летописный цилиндр сообщает, что персидская армия вступила в Вавилон без боя. Окончательно овладеть Вавилонским царством Кир смог только благодаря поддержке торговых людей и жрецов этой страны. В трудное время военных опасностей они изменили собственному монарху и безропотно подчинились завоевателям. Вавилонское (Халдейское) царство вошло в состав Персидской державы.