Ukonči nasledujúcu vetu: Diokleciánove tetrarchijné reformy z roku 296 zmenili administratívnu štruktúru Cyrenaiky. Bola rozdelená na dve provincie: Vyššia Líbya alebo Líbya Pentapolis, pozostávajúca z vyššie uvedeného Pentapolis, s hlavným mestom Cyréna, a Dolná Líbya alebo Líbia sicca, Marmarica, ktorá vtedy získala významné mesto, prístav Paraetonium. Každá bola pod správou guvernéra, ktorý mal skromnú hodnosť "praes". Obidve patrili k diecéze Orientu, ktorej hlavným mestom bola Antiochia v Sýrii, a od roku 370 k diecéze Egypta v rámci praetoriánskej prefektúry Oriens. Jeho západný sused Tripolátnia, najväčší oddelený od Africa proconsularis, sa stal súčasťou diecézy Afriky, podriadená prefektúre "Italia et Africa". Po zemetrasení na Kréte v roku 365 bolo hlavné mesto presunuté do Ptolemaidy. Po rozdelení ríše sa Cyrenaika stala súčasťou Východnej rímskej ríše (Byzantínska ríša), ktorá hraničila s Tripolitániou. Krátko to bolo súčasťou Vandalského kráľovstva na západe, až kým sa jeho
Belisarius ho znovu dobyl v roku 533.