על נהרות בבל מתאר פרקים בתולדותיהם של יהודי בבל באחת התקופות המזהירות שלהם, היא תקופת האמוראים (200–500 לספירה לערך), בימי שלטונה של השושלת הסַסַנית. כישלונם של מרד החורבן ומרד בר-כוכבא גרם לרבים לרדת מארץ ישראל לבבל, ששכנה מחוץ לשליטתה של האימפריה הרומית. היו בה תנאים כלכליים נוחים, והיחסים עם השלטונות היו טובים בדרך כלל, ולכן עברו אליה גם חכמים ידועים וביססו בה את חיי התורה.
על נהרות בבל בוחן את התפוצה היהודית בבבל, שהלכה והתעצמה במהלך תקופת האמוראים, ועד מהרה תפסה את מקומה של ארץ ישראל כמרכז היהודי המוביל. פרקי הספר דנים בגבולותיה של בבל, בידיעות הראשונות על ישיבותיה, בקשרים המורכבים ובהשפעות ההדדיות בין בבל לארץ ישראל, בערים חשובות כמו נהרדעא, נציבין ומָחוזא, בקבורה היהודית, ובאיתורם של יישובים יהודיים הנזכרים בספרות התלמודית.
אהרן אופנהיימר, פרופסור אמריטוס של אוניברסיטת תל אביב, לימד היסטוריה של עם ישראל בתקופת המשנה והתלמוד, והופקד על הקתדרה למדעי היהדות על שם סר אייזק וולפסון. חיבר ספרים רבים ובהם ספר על היישובים בבבל הנזכרים בספרות התלמודית ( Talmudic PeriodBabylonia Judaica in the); ספר העוסק בארץ ישראל הרומית, במרד בר-כוכבא ובעלייתה של יהדות בבל (Between Rome and Babylon); וביוגרפיה על רבי יהודה הנשיא (מרכז זלמן שזר, תשס"ז).