Den byzantinske periode
Nordafrika havde en vigtig plads i kejser Justinians plan for at genforene det romerske imperium og ødelægge de germanske kongeriger. Hans invasion af Afrika blev foretaget mod sine eksperters råd (et tidligere forsøg i 468 var mislykkedes katastrofalt), men hans general Belisarius lykkedes, til dels på grund af vandalernes inkompetence. Han gik i land i 533 med kun 16.000 mand, og inden for et år var det vandaliske rige ødelagt. Der blev indført en ny administrativ struktur med en prætorianerpræfekt med seks underordnede guvernører for civile anliggender og en soldatermester med fire underordnede generaler i spidsen.
Det tog imidlertid et dusin år at pacificere Afrika, dels på grund af stammemodstand i Mauretanien mod at få genetableret en ordnet regering, dels fordi støtten til hæren i mandskab og penge var ringe, hvilket førte til hyppige mytterier. Et bemærkelsesværdigt program af befæstninger – hvoraf mange er bevaret – blev hurtigt bygget under Belisarius’ efterfølger Salomon. Nogle var garnisonsforter i grænseområdet, som igen synes at have strakt sig, i det mindste for en tid, syd for Aurès og derefter nordpå fra Tubunae til Saldae. Men mange overlevende byer i det indre af landet var også udstyret med betydelige mure – f.eks. Thugga og Vaga (Béja, Tunesien). Der var yderligere vanskeligheder med de mauretanske stammer (Mauri) efter Justinians død (565), men den alvorligste skade blev forvoldt af de nomadiske Louata fra den libyske ørken, som ved flere lejligheder trængte langt ind i Tunesien.
Afrika viser en række eksempler på den massive hjælp, som Justinianus gav til at bygge – og især udsmykke – kirker og til at genetablere den kristne ortodoksi, selvom de overlevende donatister uundgåeligt blev forfulgt. Selv om den afrikanske kirke var alvorligt svækket under vandalerne, bevarede den afrikanske kirke nogle spor af sin styrke, da den førte an i de vestlige kirkers modstand mod kejsernes teologiske politik i Konstantinopel – f.eks. Justinian selv og også Heraklius’ og Constans II’s teologiske politik umiddelbart før de arabiske invasioner.
Der vides kun lidt om den byzantinske periode i Maghrib efter Justinians død. Det militære elements magt i provinserne voksede, og i slutningen af det 6. århundrede blev der indført en ny embedsmand, exarken, hvis beføjelser nærmest var vicekongelige. De økonomiske forhold faldt på grund af den stigende usikkerhed og også på grund af den berygtede korruption og afpresning i administrationen, selv om det er umuligt at sige, om dette var værre i Afrika end i andre dele af det byzantinske rige. Det er sikkert, at byernes befolkning kun udgjorde en lille del af, hvad den havde været i det 4. århundrede. Der var en tendens til, at hoffet i Konstantinopel forsømte Afrika på grund af de mere umiddelbare farer ved grænserne mod øst og Balkan. Kun en enkelt gang i dets seneste fase var det skueplads for en vigtig historisk begivenhed; i 610 sejlede Heraklius, søn af den daværende afrikanske exark, fra Karthago til Konstantinopel i et oprør mod den upopulære kejser Phocas og efterfulgte ham samme år. At Afrika stadig var af en vis betydning for imperiet viste sig i 619; perserne havde overrendt store dele af øst, herunder Egypten, og kun Afrika syntes i stand til at levere penge og rekrutter. Heraklius overvejede endda at forlade Konstantinopel for at tage til Karthago, men blev forhindret af folkelige følelser i hovedstaden.
I betragtning af manglen på beviser for den byzantinske periode og den endnu større uklarhed omkring perioden med arabiske raids og erobringer (643-698) og de umiddelbare eftervirkninger heraf, er konklusioner om Maghrib’s tilstand ved afslutningen af det byzantinske styre spekulative. En stor del af landet var i hænderne på stammegrupper, blandt hvilke niveauet af romersk kultur i mange tilfælde uden tvivl var ubetydeligt. Selv før de arabiske angreb begyndte, ser billedet ud til at være et billede af en kontinuerlig afsmitning af den latinske civilisation og det latinske sprog fra hele Maghrib undtagen langs kysten i Tunesien, og af udviklingen og ekspansionen af større stammegrupper, hvoraf nogle, men ikke alle, var kristne. Desuden var den byzantinske administration i en vis forstand fremmed for den latinske befolkning. De militære styrker, der blev sendt fra Konstantinopel for at dæmme op for invasionen, var i sidste ende utilstrækkelige, selv om den arabiske erobring af regionen ikke kunne være sikker, før Karthago blev erobret og ødelagt, og forstærkninger ad søvejen blev forhindret. Den mest beslutsomme modstand mod araberne kom fra nomadiske libyske stammer, der boede i området omkring Aurès-bjergene. Ødelæggelserne i de beboede områder under de tidligere angreb, som ikke var meget mere end store plyndringstogter, var ganske vist enorme. Det er blevet hævdet, at bylivet og endog et ordnet landbrugssystem næsten forsvandt på det tidspunkt, selv om nogle forskere mener, at et minimum af disse overlevede indtil invasionerne af større nomadiske grupper, især Banū Hilāl, i det 11. århundrede. Latin var stadig i brug til kristne epitafier i El-Ngila i Tripolitania og endda i Kairouan (Al-Qayrawān) i det 10. og 11. århundrede. Imidlertid arabiserede konverteringen af forskellige befolkningsgrupper til islam i hele Maghrib hurtigt det meste af regionen sprogligt og kulturelt, selv om de nærmere omstændigheder ved disse gennemgribende ændringer fortsat er uklare.
Den belgiske forsker Henri Pirenne formulerede en teori, som er meget omdiskuteret, om, at det afgørende brud mellem den antikke og den middelalderlige europæiske verden kom, da Middelhavets enhed blev ødelagt ikke af de germanske, men af de arabiske invasioner. Maghrib-områdets historie er et vigtigt element i denne debat, for her kan man se den fuldstændige udskiftning af et århundredgammelt politisk, socialt, religiøst og kulturelt system med et andet inden for et kort tidsrum.