מספר קטן של יחידות תובלה וקשר ניו זילנדיות העניקו סיוע לבריטים במבצע מצפן בדצמבר 1940. רק בנובמבר 1941 החלה הדיוויזיה השנייה הניו זילנדית להיות מעורבת באופן מלא במערכה בצפון אפריקה. לאחר פינוי כרתים, התקבצה הדיוויזיה מחדש בבסיסה ליד מעדי. תגבורות הובאו מניו זילנד כדי להחזיר את הדיוויזיה לכשירות והתבצעו אימונים. ב-18 בנובמבר החל מבצע צלבן שמטרתו הייתה להסיר את המצור על טוברוק, בפיקודו של גנרל אלן גורדון קנינגהם והדיוויזיה השנייה הניו זילנדית, שהשתלבה במסגרת הארמייה השמינית הבריטית, לקחה חלק במתקפה וחצתה את גבול לוב לתוך קירנאיקה. מבצע צלבן הוכתר בהצלחה, אף על פי שקורפוס אפריקה בפיקודו של ארווין רומל גרם לאבדות כבדות בנפש ובציוד לפני שהוא נחלש ויחידותיו, שסבלו מקשיי אספקה, נסוגו לאל-אג'הילה ובלמו את התקדמות הבריטים. הכוחות הניו זילנדים היו אלה ששחררו את טוברוק לאחר הלחימה סביב לסידי רזג, שם גרמו הטנקים של צבאות הציר לאבדות כבדות בקרב הגדודים הספורים של הניו זילנדים, שלרשותם היו כלי רכב משוריינים מעטים משל עצמם. בפברואר 1942, עם סיום מבצע צלבן, עמדה ממשלת ניו זילנד על כך שהדיוויזיה תיסוג לסוריה כדי להתאושש. 879 ניו זילנדים נהרגו במסגרת מבצע צלבן ו-1,700 נפצעו, הקרב בו אבדות הדיוויזיה היו הכבדות ביותר בכל הקרבות בהם היא השתתפה במלחמה.