Märtsis 2011 lõppes rahvusvaheline reaktsioon Gaddafi sõjalise repressioonile ÜRO resolutsiooniga, millega kehtestati Liibüas lennukeeld tsoon. Obama lubas USA vägedel osaleda rahvusvahelistes õhurünnakutes.
Liibüa õhutõrje rakettide Tomahawk kasutamine kaitse tsooni loomiseks. 18. märtsil 2011 pöördus Obama Valges Majas rahva poole, teatades USA sõjalistest rünnakutest NATO vägedega Gaddafi režiimi vastu Koalitsiooni toetusel vallutasid mässulised järgmisel augustil Tripoli. Liibüa kampaania kulmineerus Gaddafi režiimi kukutamisega, kuid Liibüas toimus kodusõja järgselt segadus. Obama sekkumine Liibüas äratas kritise Kongressi liikmetelt ja vallandas arutelu sõjapidamisvolituste resolutsiooni kohaldatavuse üle. Interventsiooni juhtis NATO, kuid missioonil osales ka Rootsi ja kolm Araabia riiki. Obama lubas tulistada 110 Tomahawk'i rändraketti Liibüas, vastuseks režiimi tegevustele mässuliste vastu, et jõustada ÜRO lennukeelutsooni. Vaidlus tekkis selle üle, kas Obama sõjalise jõu kasutamine ilma eelneva kongressliku heakskiiduta oli põhiseaduslik, mille kommenteerisid Yale'i õiguse professor Jack M. Balkin ja "Salon.com" kolumnist Glenn Greenwald.