Các nhà sử học không xác định được vườn treo này có thật sự tồn tại hay chỉ là hư cấu, do không có nguồn tài liệu Babylon đương thời nào nhắc đến khu vườn này. Cũng không có nguồn tài liệu nào nhắc đến Amvitis vợ của Nebuchadnezzar (hoặc bất cứ người vợ nào), tuy nhiên một cuộc hôn nhân chính trị với người Media hoặc Ba Tư cũng không phải điều hiếm gặp.[20] Có nhiều tài liệu ghi chép về các công trình của Nebuchadnezzar, tuy nhiên không hề nhắc tới bất kì khu vườn nào.[21] Tuy nhiên, khu vườn được cho là vẫn tồn tại vào thời điểm các tác giả sau này viết về nó, một số ghi chép được cho là dẫn lại từ những người đã ghé thăm Babylon.[2] Herodotus, người mô tả Babylon trong bộ Sử học, không hề nhắc tới vườn treo,[22] tuy có thể do khu vườn chưa trở nên nổi tiếng với người Hy Lạp tại thời điểm mà ông ghé thăm.[2]

Cho đến nay, không có bằng chứng khảo cổ nào về khu vườn treo được tìm thấy tại Babylon.[6] Có thể các chứng tích hiện đã bị chôn vùi dưới sông Euphrates khiến cho không thể khai quật được. Vào thời vua Nebuchadnezzar II, con sông chảy lệch về phía Đông so với hiện tại, và người ta không biết nhiều về phần phía Tây của Babylon.[23] Rollinger đề xuất rằng Berossus gán công trình vườn treo cho Nebuchadnezzar vì lý do chính trị, sử dụng lại truyền thuyết đó từ một nơi khác.[24]