Em 1934, a Líbia estava totalmente pacificada e o novo governador italiano Italo Balbo iniciou uma política de integração entre os árabes e os italianos. Novas leis em 1939 permitiram a adesão dos muçulmanos ao Partido Nacional Fascista e em particular à "Associação Muçulmana do Lictor" (Associazione Musulmana del Littorio). As reformas de 1939 também permitiram a criação de unidades militares líbias dentro do exército italiano. Durante a Campanha do Norte da África da Segunda Guerra Mundial, isto trouxe um forte apoio à Itália entre muitos líbios muçulmanos, que se alistaram no exército italiano.
O governador Balbo criou a "Líbia" em 1934, com a unificação da Tripolitânia, Cyrenaica e Fezzan em um único país. Ele desenvolveu a nova "Líbia italiana" de 1934 a 1940, criando uma enorme infra-estrutura, incluindo 4.000 km de estradas, 400 km de ferrovias de bitola estreita, novas indústrias e muitas novas vilas agrícolas.
A economia líbia prosperou, principalmente no setor agrícola. Mesmo algumas atividades de manufatura foram desenvolvidas, principalmente relacionadas com a indústria alimentícia. Muitas construções foram feitas. Além disso, os italianos disponibilizaram pela primeira vez um atendimento médico moderno na Líbia e melhoraram as condições sanitárias nas cidades. Também foi criada uma enorme rede de conexões com a Itália, por mar e por ar (como a Linea dell'Impero, uma rota aérea que uniu a Líbia com Roma e com a Etiópia/Somália).
Howard Christie escreveu isso:
Os italianos iniciaram numerosos e diversos negócios em Tripolitania e Cirenaica. Estes incluíam uma fábrica de explosivos, oficinas ferroviárias, fábrica da Fiat Motor, várias fábricas de processamento de alimentos, oficinas de engenharia elétrica, ferragens, fábricas de água, fábricas de máquinas agrícolas, cervejarias, destilarias, fábricas de biscoitos, uma fábrica de tabaco, curtumes, padarias, fábricas de cal, tijolos e cimento, indústria de grama de Esparto, serrarias mecânicas e a Sociedade Petrolibya (Trye 1998). O investimento italiano em sua colônia foi para aproveitar os novos colonos e torná-la mais auto-suficiente. A população italiana nativa total da Líbia era de 110.575 de uma população total de 915.440 em 1940 (General Staff War Office 1939, 165/b).
O governador Balbo promoveu a construção de muitas novas aldeias para muitos milhares de colonos italianos nas áreas costeiras da "Líbia italiana" e de novas aldeias para os árabes.
A Líbia foi um importante teatro de guerra na Segunda Guerra Mundial. Em 13 de setembro de 1940, forças italianas usaram a "Via Balbia" (rodovia de Mussolini no norte da Líbia) para a invasão do Egito. As forças britânicas e aliadas do Egito, comandadas por Wavell, fizeram uma campanha bem sucedida de dois meses em (Tobruk, Bengasi, El Agheila). Contra-ofensivas sob Rommel em 1940-43, também ocorreram aqui. Em novembro de 1942, as forças aliadas retomaram Cyrenaica; em fevereiro de 1943, os últimos soldados alemães e italianos foram expulsos da Líbia.
