Diokleciano 296 m. Tetrarchijos reforma pakeitė Kirenaikos administracinę struktūrą. Ji buvo padalinta į dvi provincijas: Libijos Aukštutinę arba Libijos Penktadalinę, kurią sudarė pirmiau minėta Penktadalinė, kurios sostine buvo Kirė, ir Libijos Žemesnės arba Libijos Sicca, Marmarica, kuri iki to laiko gavo svarbų miestą, uostą Paraetonium. Kiekvienai valdžiai vadovavo gubernatorius, turintis kuklų "praesų" laipsnį. Abi priklausė Rytų vyskupijai, kurios sostinė buvo Antiochijoje Sirijoje, o nuo 370 m. - Egipto vyskupijai, priklausančiai Orieno praetorijos prefektūrai. Jos vakarinė kaimynė Tripolitanija, didžiausia atsiskyrusi nuo Africa proconsularis, tapo Afrikos vyskupijos dalimi, priklausanti "Italia et Africa" prefektūrai. Po 365 m. Kretos žemės drebėjimo sostinė buvo perkelta į Ptolemaidą. Po imperijos padalijimo Kirenaika tapo Rytų Romos imperijos (Bizantijos imperijos) dalimi, ribojant su Tripolitanija. Trumpai buvo vandalų karalystės dalis, kol ją Belisarijus atgavo.
533-aisiais.