Ibrahim leder opprørsgruppen JEM og ble pågrepet da han ankom flyplassen i hovedstaden N'Djamena fra Libya.
Flere andre JEM-ledere var også med i følget, men ble fratatt passene og nektet adgang til Tsjad.
Ibrahim ble tatt i forvaring mens de øvrige ble bedt om å returnere til Tripoli, men flygeren nektet å ta dem med ettersom de var uten pass, opplyser en talsmann for opprørsgruppen.
Myndighetene i N’Djamena har ikke kommentert pågripelse av Khalil Ibrahim, som var på vei til Darfur via Tsjad, den eneste måten å komme inn i området på.
Les også: