Rök kunde på lördagen ses stiga från förstörda byggnader i Tripoli, efter det att flera distrikt i huvudstaden skakats av explosioner och beskjutning under natten.
Sex sjukhus träffades och ambulanser kunde inte nå fram till områden som drabbats av striderna, uppger stadens hälsodepartement.
De två rivaliserande grupperna, som kämpar för varsin premiärminister, har skyllt stridernas skador på varandra, och publicerat videoklipp av utbrända bilar, byggnader med skotthål och en brinnande moské.
Skådespelare dödad
FN-insatsen i landet (Unsmil) uppmanar parterna att "omedelbart upphöra med våldsamheterna", och beskriver "pågående väpnade strider inräknat medeltung och tung beskjutning av civila områden" som ska ha orsakat skador på sjukhus.
USA:s ambassad i Libyen säger i ett uttalande att den är "djupt oroad" över sammandrabbningarna.
Nyhetsbyrån Lana rapporterar att skådespelaren Mustafa Baraka har dödats i ett av bostadsområdena där striderna pågått, vilket har lett till upprördhet och sorg på sociala medier.
Splittrat sedan 2011
Premiärminister Abdul Hamid Dbeibah i Tripoli uppger att striderna bröt ut efter att förhandlingar om att försöka stoppa det blodiga våldet misslyckats.
Libyen har varit splittrat av konflikter sedan diktatorn Muammar Gaddafi störtades och dödades 2011 och representanthuset flyttades från huvudstaden Tripoli till Tobruk 2014.
Ett rivaliserande politiskt organ är baserat i Tripoli och två regeringar som har utsett varsina premiärministrar kämpar om makten. Dels den som är baserad i Tripoli, som leds Abdul Hamid Dbeibah, dels den som stöds av parlamentet i Tobruk och som leds av tidigare inrikesminister Fathi Bashagha, uppbackad av den östlibyske krigsherren Khalifa Haftar.