Basen fungerade som bas för det svenska bidraget, Flyginsats Libyen, i samband med den Internationella militärinsatsen i Libyen. Det svenska bidraget bestod till en början av åtta stridsflygplan (JAS 39C), ett transport (TP 84D) och ett signalspaningsflygplan (S 102B Korpen), varav JAS 39 och TP 84 var de som var stationerade på Sigonella. Den svenska styrkan började att anlända till basen den 2 april 2011 och roterades i juni/juli 2011. Efter ca 2 månader övergick den svenska TP-84:an till 10-dagars insatsberedskap från Sverige och i samband med rotationen mellan FL01 och FL02 reducerades antalet stridsflygplan från åtta till fem. På FN-dagen måndagen den 24 oktober 2011 kl 11.36 landade en rote ur FL02, efter att genomfört det sista uppdragen över Libyen. Totalt redovisades 344 flygplansrörelser, 1001 flygtimmar och 1607 recceexrep:s för den svenska insatsen. Den 25 oktober 2011 återvände de svenska stridsflygplanen till Sverige. Resan hem från Sigonellabasen gick över Bosnien, Kroatien, Ungern, Slovakien och Polen och avslutades över svenskt luftrum i pilformation över Blekings kust. Formationen leddes av divisionschefen Michael Lundquist. Övrig personal i den svenska insatsen lämnade Sigonellabasen i slutet av oktober 2011.