במהלך מלחמת העולם השנייה התקיימו בשטחה של לוב קרבות עזים, כחלק מהמערכה בצפון אפריקה בין כוחותיהן של איטליה הפשיסטית וגרמניה הנאצית לבין בעלות הברית. בין המערכות הבולטות ניתן למנות את הפלישה האיטלקית למצרים, מבצע מצפן, המצור על טוברוק ומבצע צלבן. בינואר 1943 נאלצו כוחות הציר לסגת, לאחר שהבריטים כבשו את נמל טריפולי.