הארמייה הוקמה מחדש ב-15 באוקטובר 1939 בלוב האיטלקית. ב-9 בספטמבר 1940 השיקה הארמייה את הפלישה האיטלקית למצרים. הארמייה העשירית הגיעה לסידי בארני ב-16 בספטמבר והורה לעצור את המתקפה בשל בעיות לוגיסטיות ומחסור באמצעי תחבורה, שאפיין עוד קודם את הארמייה העשירית. על אף רצונו של בניטו מוסוליני להמשיך במתקפה המפקד העליון של הכוח האיטלקי רודולפו גרציאני התחפר בעמדותיו ובנה ביצורים במקומות שכבש. הארמייה הגיעה 130 ק"מ מערבית לריכוז הכוח הבריטי העיקרי במרסא מטרוח. בדצמבר 1940 השיקו הבריטים מתקפת נגד שזכתה לכינוי "מבצע מצפן". המתקפה החלה בצורה מוצלחת ביותר, והארמייה נאלצה לסגת חזרה ללוב. הבריטים התקדמו בלוב במהירות, וב-5 בפברואר 1941 נשלחה הדיוויזיה המשוריינת השביעית הבריטית לבלום את הנסיגה האיטלקית.