I Romani iniziarono l'invasione della Tripolitania (la regione di Tripoli) nel 106 a.C., che fu portata a termine da Giulio Cesare nel 64 a.C. La provincia romana era prospera e raggiunse l'apice della ricchezza nel II secolo d.C. Le tre città principali - Sabratha, Oea e Leptis Magna - producevano per l'Impero grano e olio e procuravano dall'Africa sub sahariana schiavi e merci esotiche.
Con il declino dell'Impero romano le tre città caddero in rovina, a causa anche all'azione distruttiva e alle razzie dei Vandali del V secolo. Quando nel VI secolo i Bizantini subentrarono nella regione, si cercò di far risorgere le tre città, che però ben presto furono totalmente abbandonate. L'unica città che continuò ad essere abitata fu Oea, l'odierna Tripoli.
L'invasione araba del VII secolo portò con sé l'islamismo, che si è diffuso e radicato, rimanendo ancora oggi la religione principale. Durante il dominio arabo, la cultura e l'architettura si svilupparono notevolmente; oggi ne rimangono parecchi esempi soprattutto nelle oasi meridionali. Nel XVI secolo gli Arabi furono sconfitti dai Turchi, che amministrarono la regione attraverso signori che pretendevano il pagamento del dazio da qualunque cristiano navigasse nel Mediterraneo.
Dopo le guerre napoleoniche, le potenze europee cominciarono a colonizzare il nord Africa e di conseguenza i Turchi tentarono di rafforzare il loro dominio in Libia, il loro ultimo possedimento dell'Africa mediterranea, che però fu conquistata dagli Italiani nella loro tardiva corsa alla colonizzazione. Gli anni della dominazione italiana ebbero effetti devastanti per la popolazione locale, che tra il 1911 e la fine della seconda guerra mondiale fu in gran parte esiliata o massacrata nell'intensa opera di italianizzazione forzata. Per di più durante le guerre in Libia, gli Italiani minarono il territorio in modo massiccio, tanto che ancora oggi rimangono bombe inesplose.