意大利早已宣称的黎波里处于其势力范围内，并认为自己有权在该地区维持秩序。
1911年9月29日，意大利以保护居住在的黎波里的本国公民不受奥斯曼政府侵害为借口，向奥斯曼帝国宣战，并宣布其吞并的黎波里的意图。
1911年10月1日，一场海战在希腊的普雷韦扎（Prevesa，多次爆发海战）爆发，三艘奥斯曼舰艇被摧毁。
根据洛桑条约（Treaty of Lausanne），奥斯曼帝国承认意大利对的黎波里塔尼亚（Tripolitania）和昔兰尼加（Cyrenaica）的主权，尽管允许哈里发继续行使宗教权力。
意大利在战争后正式授予该地区自治权，但逐步占领了该地区。
最初作为一个单一殖民地管理，1927年6月26日至1934年12月3日期间，的黎波里及其周边省份作为一个独立殖民地存在，直到意大利在北非的所有殖民地合并为一个殖民地。
到1938年，的黎波里有108,240名居民，其中39,096人为意大利人。
在意大利统治下，的黎波里经历了巨大的建筑和城市规划的改善：意大利人在1920年代初首先为该市建设了下水道系统（之前完全没有）以及一座现代化医院。
1937年至1938年间，在该省的沿海地带修建了一条巴尔比亚沿海公路（Litoranea Balbia），该公路从的黎波里和突尼斯的边界一直延伸到埃及边境。
此外，意大利人于1927年创办了的黎波里国际博览会（Tripoli International Fair），旨在促进的黎波里的经济。
这是非洲最古老的贸易博览会。
意大利人还创建了的黎波里大奖赛（Tripoli Grand Prix），这是一个国际赛车赛事，首次于1925年在的黎波里郊外的赛道上举行。
的黎波里大奖赛一直持续到1940年。
的黎波里甚至曾有一个火车站，并与附近城市有一些小规模的铁路连接。
1941年8月，意大利人开始修建一条新的1040公里铁路连接的黎波里和班加西（Benghazi）。
但次年战争爆发，建设停止。
的黎波里一直由意大利控制至1943年，当时的黎波里塔尼亚（Tripolitania）和昔兰尼加（Cyrenaica）省被盟军占领。
1943年1月23日，英国第八集团军（British Eighth Army）的部队占领了这座城市。