리비아해(아랍어: البحر الليبي, 영어: Libyan Sea)는 지중해의 일부를 이루는 해역으로, 북아프리카 리비아의 북쪽 해안과 그리스 크레타섬 남쪽 사이에 위치한다. 그리스어로는 남크레타해(Νότιο Κρητικό Πέλαγος)라고도 불린다.
리비아해의 경계는 동쪽으로 레반트해(Levantine Sea), 북쪽으로 이오니아해(Ionian Sea), 서쪽으로 시칠리아 해협(Sicily Strait)과 접한다. 동쪽 경계는 통상 리비아의 라스알헬랄(Ras Alhelal) 곶에서 크레타섬 서남쪽의 가브도스(Gavdos) 섬을 잇는 선으로 정의된다. 면적은 약 350,000 km²에 달하는 것으로 알려져 있다.
이 해역에 속한 주요 섬으로는 크레타섬 남쪽 연안의 가브도스(Gavdos), 가브도풀라(Gavdopoula), 쿠포니시(Koufonisi), 크리시(Chrysi) 등이 있다. 리비아해는 북방참다랑어(bluefin tuna)와 붉은바다거북(loggerhead sea turtle)의 서식지이기도 하다.
해역의 명칭은 고대 그리스인들이 이집트를 제외한 북아프리카 전역을 가리키던 '리비아'라는 지명에서 유래하였다. 현대에 들어서는 리비아 북부 해안과 접한 지중해 구역을 지칭하는 지리적 용어로 사용된다.
