Битва за Мисрату и Элитен
Одним из центральных событий новой фазы боевых действий, связанной с вступлением в войну НАТО, стала битва за Мисрату. Еще в конце предыдущей фазы ливийской гражданской войны силы лоялистов, получив подкрепление за счет освободившихся после взятия Эз-Завии формирований, предприняли штурм этого крупнейшего города в Триполитании, занятого повстанцами. Однако ввиду приоритетности наступления на Бенгази мисратская группировка каддафистов не обладала необходимыми силами для быстрого взятия такого крупного города, потому ограничивались лишь локальными атаками и обстрелом города из танков и артиллерийских систем. Ситуация резко поменялась после вступления в войну НАТО и провала наступления верных режиму сил на Бенгази, что вывело ситуацию в районе Мисраты на первый план. Это связано с тем, что, несмотря на авиационные удары Альянса, именно тут у каддафистов были реальные шансы на успех. А установление контроля над крупнейшим оплотом повстанцев в Триполитании упрочило бы положение режима в этом регионе, а также высвободило бы силы для операции против берберов в нагорье Нафуса.
С 18 марта лоялисты начали широкомасштабное наступление на Мисрату и к 30 марта заняли аэропорт на юго-западе города, южные и западные предместья, а также прорвались к центру Мисраты по магистральной улице Триполи. В дальнейшем верные Каддафи силы постепенно расширили свою зону контроля и к 17 апреля овладели примерно третью города и четвертью его центра, включая часть улиц Триполи и Бенгази, которые стали условной линией фронта. В ходе этих боев можно отметить создание повстанцами завалов и баррикад на улицах города с использованием грузовых автомобилей и морских контейнеров, наполненных песком, а также охоту за бронетехникой лоялистов (в первую очередь танками), которая часто действовала на улицах города без должного прикрытия пехоты. К безусловным успехам повстанцев в ходе массированного штурма города каддафистами можно отнести удержание расположенного к востоку от города порта и коммуникаций, связывавших порт с Мисратой. При этом, несмотря на захват значительной части города лоялистами, им не удалось сломить сопротивление повстанцев быстро. Затягивание же штурма привело к росту потерь от действий авиации НАТО и повстанцев, да и удержание контроля над захваченными пригородами и районами города сокращало свободные силы сторонников Каддафи. Совокупность этих факторов привела к тому, что штурм города выдохся.
Взятие же города в результате осады осложнялось как воздействием натовской авиации, так и провалом атак на порт, который начал принимать гуманитарные грузы и подкрепления из Киренаики. Не увенчались успехом и попытки каддафистов заминировать акваторию порта с помощью катеров.