抵抗比预想的还要微弱。土耳其守军大部分在刚才毁灭性的炮击中非死即伤，幸存的也早已魂飞魄散，丢弃武器逃入了城内。只有极少数顽固分子依托着残垣断壁进行射击，但很快就被训练有素、装备精良的意军士兵清除。
滩头阵地迅速巩固并扩大。更多的登陆艇运载着后续部队、火炮、弹药和补给源源不断地靠岸。工兵开始紧急铺设临时栈桥，以便卸载更重的装备。到了下午，首批登陆部队已达上万人，并成功夺取了港口区主要设施。当晚，意军没有急于向纵深推进，而是牢牢控制住了滩头，建立坚固的夜间防御阵地，舰队的探照灯将海岸线照得如同白昼，严防任何夜袭。
次日，11月4日，天明。经过一夜的休整和增援，意大利登陆部队兵分多路，开始向的黎波里城区发起总攻。真正的战斗才刚刚开始，但进程却出乎意料的顺利。
城内的奥斯曼守军本就人数不多（仅数千余人），装备低劣，士气极度低落。总督和高级军官早在意军炮击时就已惊慌失措，部分人甚至试图逃跑。城中虽有一些土耳其正规军和当地征募的阿拉伯士兵，但缺乏统一指挥和有效组织。他们依托着狭窄的街道、清真寺和传统的土坯房屋进行零星的抵抗，枪声时而激烈，时而稀疏。
意大利军队则采取了谨慎而高效的清剿战术。他们以班排为单位，相互掩护，逐街逐屋地推进。遇到坚固火力点，并不急于硬冲，而是召唤随行的海军舰炮进行精准轰击（通过无线电和信号旗指引），或者用新装备的轻型野战炮进行压制。沙漠突击部队的士兵们经验丰富，善于利用地形，他们的精准射击和手榴弹让守军损失惨重。
与此同时，数千名突尼斯阿拉伯部落武装，也从侧翼涌入了城市周边地区。他们熟悉当地环境，手段更为残酷，主要负责切断守军退路、清剿外围据点、并以其特有的方式“说服”或镇压那些持观望或敌视态度的当地部落，在一定程度上也加剧了城内的混乱。
战斗至午后，意大利三色旗已经插上了的黎波里城堡的制高点。残余的土耳其守军见大势已去，纷纷放下武器投降。城内的抵抗基本平息。
首战，的黎波里这座北非重要的港口城市，在不到两天的时间内，便宣告易主。意军以极小的伤亡代价，取得了闪电般的胜利。消息传回罗马，举国欢腾，报纸用最大号的字体欢呼“辉煌的胜利”。国王和王储兴奋不已。
