Italia valtasi Tripolin Italian–Turkin sodan aikana vuonna 1911. Tripolista tuli Italian hallitseman Libyan pääkaupunki ja italialaiset rakennuttivat kaupunkiin kokonaan uuden kaupunginosan, jonka asukkaiksi tuli siirtolaisia Italiasta. Tripolin vanhakaupunki säilyi paikallisten asuttamana. Italialaiset rakennuttivat myös esimerkiksi kouluja ja kirkkoja. Osa paikallisesta eliitistä omaksui italialaiset tavat, mutta osa toivoi italialaisia vastaan taistelleen Umar al-Mukhtarin vapauttavan kaupungin jonain päivänä. Kaupungin vapauttivat lopulta kuitenkin britit toisen maailmansodan aikana. Libya itsenäistyi vuonna 1951 Libyan kuningaskuntana hallitsijanaan Idris I ja Tripolista tuli maan pääkaupunki. Libyan itsenäistyessä maa kuului maailman köyhimpiin valtioihin ja se alkoi rikastua vasta, kun vuonna 1958 löydettiin öljyä. 1. syyskuuta 1969 libyalainen eversti Muammar Gaddafi johti vallankaappausta, joka toi kuningaskunnan päätökseensä. Ulkovallat vetivät aikaisemmin Tripoliin sijoitetut sotilasjoukkonsa pois maasta. Uusi sosialistinen Libya Gaddafin alaisuudessa kääntyi enenevissä määrin länsivaltoja vastaan, mikä johti selkkauksiin. Yhdysvallat teki vuonna 1986 ilmaiskuja Tripoliin ja YK asetti Libyalle talouspakotteita. Tästä huolimatta samaan aikaan rakennettiin esimerkiksi sairaaloita ja kouluja, joiden julkisia palveluja tarjottiin ilmaiseksi. Great Man-made River -hanke toi puolestaan kaupunkiin vettä Saharan pohjavesivarannoilta. Myöhemmin Libyan ja lännen välit alkoivat elpyä ja suuri osa pakotteista purettiin vuonna 1999, mikä näkyi myös Tripolin taloudessa esimerkiksi taloudellisten uudistusten kautta, jotka painottivat sijoituksia ja asettivat sosialismin taka-alalle.