Vuonna 2011 Donnelly äänesti puolustusministeriön varojen käytön sallimiseksi sotilaallisiin toimiin osana Naton
Interventio Libyassa. Hän äänesti myös epäonnistuneen päätöslauselman puolesta, joka valtuutti presidentin jatkamaan Yhdysvaltain joukkojen rajoitettua käyttöä Libyassa. Päätöslauselmassa todettiin, että kongressi ei tue Yhdysvaltain asevoimien yksiköiden ja jäsenten läsnäoloa Libyassa, ellei läsnäolon tarkoitus rajoitu Yhdysvaltain hallituksen virkamiesten tai Naton jäsenjoukkojen puolustamiseen välittömästä vaarasta.