V březnu 2011 Rubio podpořil americkou účast v
vojenská kampaň v Libyi za účelem svržení libyjského vůdce Muammara Kaddáfího. Vyzval vedoucí představitele Senátu, aby předložili "dvoustrannou rezoluci Senátu, která by schválila prezidentovo rozhodnutí zúčastnit se spojenecké vojenské akce v Libyi". Vláda se rozhodla, že podle rezoluce o válečných pravomocích není potřeba žádné povolení Kongresu; senátor Joe Lieberman (I-CT) se připojil k Rubiovi při psaní komentáře pro "Wall Street Journal" v červnu 2011, znovu vyzývající k přijetí takového povolení. V říjnu 2011 se Rubio připojil k několika dalším senátorům, kteří tlačili na pokračující angažovanost, aby "pomohli Libyi položit základy udržitelné bezpečnosti". Krátce po svržení Kaddáfího, Rubio varoval, že existuje vážná hrozba šíření milicí a zbraní, a vyzval k většímu zapojení USA, aby se této hrozbě postavili.