Medicinska källor berättade för BBC att minst åtta personer, inklusive civila, har dödats och mer än 20 skadade.
En ny FN-stödd regering i National Accord (BNA) saknar fortfarande auktoritet och landet är fortfarande instabilt.
Det franska utrikesministeriet sade att det var "mycket oroat över upptrappningen av våldet".
BBC: s North Africa Correspondent, Rana Jawad, i angränsande Tunis, sade två av stadens största och mest tungt beväpnade milis kämpar en allians av hårdnackade islamister och miliser lojala mot rivaliserande politiska myndigheter.
Libyen är fortfarande politiskt splittrat eftersom rivaliserande förvaltningar försöker hävda sin makt.
Det sägs att sammandrabbningarna fortsätter i två huvuddistrikt i södra delen av huvudstaden. Tankar och pickupbilar utrustade med raketgevär har enligt uppgift satts in i flera distrikt.
Vittnena berättade för BBC att människor stannade hemma på fredagsmorgonen och att många företag var stängda.
Den nya regeringen i Tripoli har inte kommenterat sammandrabbningarna.
Östra och centrala:
Väst:
Guide till Libyens milis
Typ: Khalifa Haftar
Rogue general splittrar libyer
Rivalmilisen slåss mot varandra i Tripoli i de tyngsta striderna i Libyens huvudstad i två år.