ليبيا القديمة (باللاتينية: Libya، وباليونانية: Λιβύη) هو مفهوم جغرافي وتاريخي استُخدم في العصور الكلاسيكية القديمة للإشارة إلى كامل إقليم شمال إفريقيا الممتد إلى الغرب من وادي النيل. ويختلف هذا المفهوم الواسع جذرياً عن الحدود السياسية والجغرافية لدولة ليبيا المعاصرة. عند الجغرافيين الإغريق الأوائل، مثل هيرودوت، كانت "ليبيا" تُمثل إحدى قارات العالم القديم الثلاث إلى جانب أوروبا وآسيا، وتشمل تقريباً كل قارة إفريقيا المعروفة آنذاك.
سكنت هذه المساحة الشاسعة مجموعات وقبائل أصلية عُرفت تاريخياً باسم "الليبيين القدماء" (وهم أسلاف الأمازيغ الحاليين). وقد سجلت النصوص المصرية القديمة تفاعلات مستمرة مع هذه القبائل الشرقية، ومن أبرزها قبائل ليبو (التي يُعتقد أن اسم المنطقة اشُتق منها) والمشواش.
وعلى مر التاريخ القديم، لم تقتصر المنطقة على سكانها الأصليين، بل شهدت سواحلها استيطاناً أجنبياً ترك بصمة؛ حيث أسس الفينيقيون مستوطنات تجارية في القسم الغربي تطورت لتصبح إمبراطورية قرطاج، بينما أسس الإغريق مدناً مزدهرة في القسم الشرقي عُرفت باسم قورينائية أو إقليم المدن الخمس (شرق ليبيا الحالية). لاحقاً، توحدت مساحة ليبيا القديمة تحت راية الإمبراطورية الرومانية التي أعادت تقسيم المنطقة إلى مقاطعات إدارية مستقلة مثل أفريكا، ونوميديا، وموريتانيا.