Líbýuhaf (arabíska: البحر الليبي, gríska: Λιβυκόν πέλαγος, latína: Libycum Mare) er hafsvæði í Miðjarðarhafi undan strönd hinnar fornu Líbýu (það er Kýrenæku og Marmaríku) sem nú samsvarar austurhlutanum af strönd Líbýu og vesturhlutanum af strönd Egyptalands, frá Tóbrúk að Alexandríu, norður að suðurströnd Krítar. Aðrar eyjar í hafinu eru grísku eyjarnar Gavdos, Gavdopúla, Kúfonesí og Krýse.
Austan við hafið er botn Miðjarðarhafs, norðan við það er Jónahaf og vestan við það er Sikileyjarsund.