Fondée dès le VIIe siècle avant notre ère par des Phéniciens de Tyr ou de Sidon, elle fut ensuite colonisée par des Carthaginois, probablement à la fin du VIe siècle avant notre ère. Son port naturel à l’embouchure du Wadi Labdah a facilité la croissance de la ville en tant que centre commercial méditerranéen et transsaharien majeur, et elle est également devenue un marché pour la production agricole de la région côtière fertile. Vers la fin de la deuxième guerre punique, elle passe en 202 bce au royaume numide de Masinissa, dont elle se sépare en 111 bce pour devenir une alliée de Rome. Cependant, au cours du premier siècle de notre ère, elle a conservé plusieurs de ses traditions juridiques et culturelles puniques, notamment sa constitution municipale et l’usage officiel de la langue punique. L’empereur romain Trajan (qui a régné de 98 à 117 de notre ère) a fait de Leptis une colonia (communauté jouissant des pleins droits de citoyenneté). L’empereur Septime Sévère (193-211 ce), qui est né à Leptis, lui a conféré le jus Italicum (liberté légale de la propriété et des impôts fonciers) et est devenu un grand mécène de la ville. Sous sa direction, un ambitieux programme de construction fut lancé, et le port, qui avait été artificiellement agrandi au Ier siècle de notre ère, fut à nouveau amélioré. Au cours des siècles suivants, cependant, Leptis commence à décliner en raison de l’insécurité croissante des frontières, qui culmine avec une incursion désastreuse en 363, et des difficultés économiques croissantes de l’Empire romain. Après la conquête arabe de 642, le statut de Leptis en tant que centre urbain a effectivement cessé, et elle est tombée en ruine.

Enfermée par le sable jusqu’au début du XXe siècle, Leptis conserve encore des traces des premières structures puniques près de la coquille excavée de son amphithéâtre (56 ce) et de son vieux forum, le cœur de la ville au début de l’époque romaine. À partir de ce noyau, la ville s’est étendue vers l’ouest le long de la côte et vers l’intérieur des terres au sud. Les bâtiments du deuxième siècle comprennent des thermes bien préservés érigés sous l’empereur Hadrien (117-138) et un cirque (hippodrome) de 460 mètres de long. Les plus grands monuments qui subsistent ont été érigés sous le règne de Sévère. Le centre de la ville était relié au port par une rue à colonnades d’environ 410 mètres de long qui se terminait par une piazza circulaire dominée par un nymphée (fontaine ornementale) aux formes complexes. Les deux rues principales de Leptis se croisaient sous un arc massif à quatre voies, un tétrapylon, sur lequel la grandeur de Sévère et de sa famille était représentée dans une frise. Parmi les autres structures érigées au cours de cette période, on trouve un aqueduc de 12 miles (19 km) de long, un complexe élaboré de bâtiments sur la rive gauche de l’oued, et les bains de chasse, qui sont extraordinairement bien conservés, avec des scènes d’exploits de chasse peintes en couleurs (y compris une peinture du IIe ou du IIIe siècle représentant une chasse au léopard) et les noms encore lisibles de chasseurs honorés sur les murs.

La basilique, qui se trouvait sur le côté ouest de la rue à colonnades, a été inaugurée en 216 (cinq ans après la mort de Sévère). C’était l’un des plus grands bâtiments construits à Leptis. Mesurant 160 mètres de long et 69 mètres de large, c’était une salle à colonnades à trois nefs, avec une abside à chaque extrémité. Les absides étaient flanquées de pilastres ornementés représentant la Vie de Dionysos et les Douze Travaux d’Hercule (les deux favoris de la famille Severus). Adjacent à la basilique se trouvait le nouveau forum, richement décoré de marbre et de granit importés. Un élément central du forum était un temple honorant l’empereur Severus et la famille impériale.

Dès le début du XXe siècle, le service des antiquités libyen et des groupes d’archéologues italiens ont travaillé avec diligence pour préserver et étudier le site. Pendant la Seconde Guerre mondiale, la Royal Air Force a cherché à y ériger une station radar, mais l’intervention des historiens de l’art et archéologues britanniques, le colonel Mortimer Wheeler et le major John Ward-Perkins, a sauvé le site. De nombreuses œuvres d’art qui y ont été découvertes sont exposées au musée voisin de Leptis Magna ou au musée d’archéologie et d’histoire Al-Saraya Al-Hamra (château) à Tripoli.

Les travaux de la fin du XXe siècle ont notamment permis de mettre au jour des villas romaines à la périphérie de Leptis. Dans les années 1990, des fouilles à l’intérieur de la ville ont révélé une maison romaine avec un système d’eau intact, comprenant un puits et des citernes souterraines.