الإسلام هو الدين السائد في ليبيا. فبخلاف الغالبية العظمى من المسلمين السنة، هناك أيضًا مجتمعات مسيحية صغيرة، تتألف حصريًا من المهاجرين. المسيحية القبطية الأرثوذكسية وهي الكنيسة المسيحية في مصر هي أكبر وأشهر طائفة مسيحية في ليبيا.
اعتبارًا من عام 2016، بلغ عدد الجالية القبطية المصرية في ليبيا أكثر من 60 ألفًا، أي ما يشكل أكثر من 1% من السكان. بالإضافة إلى ذلك، كان هناك ما يقرب من 40.000 من الروم الكاثوليك في ليبيا، يخدمهم اثنان من الأساقفة - واحد في طرابلس (لخدمة المجتمع الإيطالي) والآخر في بنغازي (لخدمة المجتمع المالطي). هناك أيضًا مجتمع أنجليكاني صغير، يتكون أساسًا من العمال المهاجرين الأفارقة في طرابلس، ومنتسبين إلى الأبرشية الأنجليكانية في مصر.
كانت ليبيا حتى وقت قريب موطنًا لواحدة من أقدم الجاليات اليهودية في العالم، والتي يعود تاريخها إلى عام 300 قبل الميلاد على الأقل. تعرضت الجاليه اليهودية إلى سلسلة من المذابح التي بدأت في نوفمبر 1945 لمدة ثلاث سنوات تقريبًا، مما أدى إلى انخفاض كبير في عدد السكان اليهود في ليبيا.
تعتبر ليبيا متجانسة دينيا مقارنة بالبلدان الأخرى فنحو نسبة 97% من سكانها مسلمون وهم من الليبيين والعرب والأفارقة خاصة التشاديين والسودانيين ونسبة 3% من المسيحيين وخاصة الأرثوذكس الأقباط المصريين والكاثوليك الأفارقة والأوروبيين العاملين في الشركات الأجنبية ونسبة ضئيلة جدا من البوذيين من شرق آسيا.