A keskeny parti síkság sok helyütt sós sztyeppvidékétől keletre az Akdar-hegység fennsíkja, délre pedig a szaharai tábla néhány [oázis]]sal tarkított kő- és agyagsivatagja, valamint a Szahara legnagyobb egybefüggő homoktengere, a Líbiai-sivatag található. Legmagasabb pontja a Bikku Bitti (2267 m), ami az ország déli határánál található.

A Tripoli környéki Dzsifára-síkságot délről a Nefúsza-hegység határolja, ettől délre magas fekvésű kősivatag terül el, még délebbre pedig egy hatalmas, buckás homoktenger az algériai határ és Szabhá között. Líbiában kevés a felszíni víz, és nincsenek állandó folyók, de sok a föld alatti vízfolyás és az artézi kút.

Éghajla
Líbia területének 90%-a sivatag vagy félsivatag

A partvidék klímája mediterrán, októbertől márciusig nem ritka az eső. A legnedvesebb éghajlatúak az északi hegységek, itt az évi csapadékmennyiség elérheti a 600 mm-t. Alig 150 km-rel délebbre már a végeláthatatlan sivatag peremén vagyunk, itt a csapadék a 100 mm-t sem éri el. Tripoliban a januári középhőmérséklet 12 °C, a júliusi 26 °C, a csapadék 375 mm. Az ország belsejében 14 °C-ot, illetve 35 °C-ot mérnek, és 50 mm-nél is kevesebb a csapadék évente.

Líbiában mérték a Földön valaha mért legmagasabb hőmérsékletet: Tripolitól délnyugatra egy kisebb oázisban 1922-ben 57,8 °C-t.

Élővilág, természetvédelem
A líbiai kormányzat törekvése a "zöld területek" megőrzése, ideértve a mezőgazdaságilag művelt területeket is. Ezeket az elsivatagosodás fenyegeti.

Nemzeti parkjai
Abughilan
El Kauf
Karabolli
Kouf
Naggaza
Rajma
Sirman

Természeti világörökségei
Líbiából nincs természeti táj az UNESCO által nyilvántartott világörökségi helyszínek között.