במאה ה-15 הגיעו ללוב יהודים מעטים ממגורשי ספרד, עד אז הקהילה הייתה מורכבת רק מיהודים שהיו שם מהעת העתיקה. במאה ה-16 נכבשו חלקים שונים של לוב לסירוגין על ידי הספרדים, הטורקים ועוד מדינות. הספרדים הקימו בטריפולי אינקוויזיציה והכריחו את היהודים להתנצר. חלק מהיהודים ברחו מהעיר וחלקם נשארו וחיו בעיר כאנוסים. רדיפות הספרדים הביאו להתפרקות הקהילה היהודית בעיר.
במחצית השנייה של המאה ה-16, בתקופה העות'מאנית הראשונה, חל שינוי במצב היהודים והחלה פריחה כלכלית, רוחנית ותרבותית. אחד האנשים שהשפיעו רבות על השיקום והפריחה הרוחנית בקרב יהודי לוב הוא רבי שמעון לביא, רב ורופא, מחבר ה"כתם פז" והפיוט "בר יוחאי". רבי שמעון לביא, ממגורשי ספרד, יצא מהעיר פאס במרוקו בשנת 1559 במטרה לעלות לארץ-ישראל. במהלך המסע הוא עבר בעיר טריפולי והתוודע למצבם הקשה של היהודים, לאוריינות המועטה, לחוסר המנהגים היהודים ולהשכלה היהודית הדלה. הוא החליט להישאר בלוב ולסייע לשיקום חיי הרוח היהודים, חידש את מוסדות הדת ובנה מערכת של תרבות תורנית. הוא הנחיל את המנהג הספרדי ליהודי לוב.
בין המאות 17-19 היגרו ללוב יהודים ספרדים מליבורנו שבאיטליה. הגעתם תרמה לשגשוג כלכלי בקרב יהודי טריפולי בזכות קשרי מסחר שהתקיימו עם איטליה. יהודי לוב קיבלו מונופול על ייצוא סחורות מסוימות כמו- נוצות בת יענה, בדים וכורכום. הגעתם של יהודי ליבורנו תרמה גם להיווצרות קשרים קרובים בין יהודי לוב ליהודי דרום איטליה, לזרימה של ספרים בשני הכיוונים ולפריחה תרבותית בקרב יהודי לוב.
