在占领了巴比伦之后，古巴尔（有的资料称他为乌格巴尔）被任命为巴比伦尼亚的第一任总督，统治两河流域地区。后来他又被任命为两河和河外省的总督。不过，不久他就死了。居鲁士之子冈比西斯被任命为巴比伦的国王。如据Camb42等文件，其注明日期为“冈比西斯，巴比伦之王，全国之王库拉什之子的第一年”。这些文件属于公元前538年，那时，波斯帝国的国王还是居鲁士，而冈比西斯还未成为波斯帝国的国王。但冈比西斯任巴比伦之王的时间也只有几个月，只到公元前537年的提别吐月12日，后来不知道什么原因而被解除了巴比伦之王的职务。接替他管理两河流域事务的是谁，我们没有资料。
波斯人统治巴比伦尼亚初期，在形式上保存了巴比伦王国，采用了波斯人与巴比伦联合的形式。居鲁士自称是“巴比伦之王，全国之王”。巴比伦尼亚地区的社会经济结构也未发生重大变化。巴比伦城成了帝国的四个都城之一（波斯帝国的四个首都是爱克巴塔那、巴比伦、苏撒和帕塞波利斯）。原来的一些地方官吏还在继续行使自己的权力，当然是为波斯人服务了。经济生活未曾中断，各种商品的价格也基本未变。在宗教政策方面，居鲁士把那波尼德从巴比伦弄到外地去的神像重新运回了巴比伦。犹太人被允许回到耶路撒冷。
在巴比伦尼亚抨击那波尼德的小册子中说：
居鲁士使巴比伦众神的雕像回到了它们的神殿，他使它们的心得到满足……每天都把食物放置在它的面前……对巴比伦的居民来说高兴的时候来到了……从监狱中释放了出来。
在《巴比伦年代记》中说，居鲁士“向巴比伦的居民宣告了和平，并让军队待在远离神坛的地方”。出自乌鲁克的居鲁士的铭文说：“我——库拉什，喜欢艾沙基尔和艾吉都的全国之王，冈比西斯之子，强有力的国王。”
在居鲁士的圆柱印章铭文中也说：
库拉什——世界四方之王，伟大的王，强有力的王，苏美尔和阿卡德之王……那波尼德弄走了古已有之的众神的雕像……他仇视地取消了每天给神的牺牲，他把对众神之王马尔都克的崇拜置之度外（按：这是指那波尼德力图降低巴比伦万神庙中占有最高地位的马尔都克的作用，提高月神辛神的作用）。他作恶于自己的城市（按：指巴比伦）……他残暴地进行统治，诸神离开了自己的住所……由于人们的抱怨，触怒了众神的主宰（按：即马尔都克）……他开始察看和考察所有国家，寻找公正的统治者，以便伴随他（按：指按巴比伦的习俗，在新年庆祝游行时，马尔都克神的雕像应伴随国王）。他召来安桑之王库拉什，使他成为全世界的统治者。他使古提乌姆国及整个乌曼·曼达匍匐于他的脚下。而他公正地对待鼓舞他去征服黑头发的人。马尔都克，伟大的统治者，自己人民的保卫者，对库拉什的善事感到满意，嘱咐他进攻自己的城市巴比伦……他作为朋友而同他一起前进，使他未经战斗即进入自己的城市巴比伦，而不使城市遭到任何损害。他把不崇拜他的那波尼德交到他的手中。巴比伦的全体居民和苏美尔、阿卡德全国居民、王公和总督在他面前鞠躬致敬，并吻他的脚，并为国王在他统治之下而兴高采烈。他们高兴地庆祝他作为世界的统治者，他们依靠他的帮助而起死回生……并且他们祝福他的名字。
在刚征服巴比伦时，波斯人还比较尊重当地人的宗教习惯，如据《巴比伦年代记》：
尼桑努月第4日，冈比西斯，库拉什之子，来到神庙……祭司把纳布神的权杖给了他，但当他来到时，由于他身着埃兰服装，所以祭司没让他护送纳布的雕像；当从他身上取下矛和箭筒之后，国王之子才得以护送。当纳布神同节日游行队伍回到艾沙基尔神庙后，冈比西斯向白尔神（按：按字面意义是统治者，马尔都克的绰号）和白尔之子（按：即纳布神，他是马尔都克之子）奉献了牺牲。
