במהלך מלחמת העולם השנייה התקיימו בשטחה של לוב קרבות עזים, כחלק מהמערכה בצפון אפריקה בין כוחות איטליה הפשיסטית וגרמניה הנאצית לבין בעלות הברית. בין הקרבות הבולטים ניתן למנות את מבצע מצפן, מבצע צלבן, המצור על טוברוק, קרב גזאלה וקרב ביר חכים. בינואר 1943 נאלצו כוחות הציר לסגת, לאחר שכוחות בריטיים כבשו את נמל טריפולי.