Hvis ingenting blir gjort, kan 200.000 mennesker ha ankommet Italia fra Nord-Afrika innen året er omme, ifølge italienske myndigheter.
Anslaget er utarbeidet av innenriksdepartementet og ble torsdag publisert i avisen Il Messaggero, samme dag som EUs ledere skulle holde toppmøte om flyktningkrisen.
Avisen skriver også at det kan komme opptil 5.000 migranter i uken til Italia de fem neste månedene hvis tiltakene uteblir.
Europeiske ledere har fått kraftig kritikk for manglende håndtering av den voksende flyktningkrisen. Over 1.700 mennesker har omkommet i sine forsøk på å krysse Middelhavet på vei til Europa så langt i år, anslår Amnesty International.
– Kampen mot menneskesmugling betyr en kamp mot slaveri. Det er ikke bare et spørsmål om sikkerhet, men om menneskeverd, sa Italias statsminister Matteo Renzi før toppmøtet.
LES MER: Dette er grunnene til at de flykter
Militæroperasjon?
En militæroperasjon er ett av tiltakene EUs stat- og regjeringssjefer skal vurdere for å bekjempe menneskesmugling fra Libya. Dersom dette blir utfallet, vil det være første gang Unionen fatter et slikt vedtak, ifølge nyhetsbyrået AFP.
Men utenriksministeren i Libyas opprørsregjering advarer EU mot å iverksette aksjoner som ikke er klarert med lokale myndigheter.
[ LES MER OM BÅTFLYKTNINGENE HER ]
– Vi har gjort vårt beste for å få Europa til å samarbeide med oss for å håndtere den ulovlige innvandringen, men de sier gang på gang at vi ikke er den internasjonalt anerkjente regjeringen. Nå kan de ikke bare bestemme seg for å iverksette denne aksjonen. De er nødt til å snakke med oss, sier utenriksminister Muhammed el-Ghiranin i et intervju med Times of Malta.
Han tilhører regjeringen som har makten i hovedstaden Tripoli, men som ikke er internasjonalt anerkjent av omverdenen.
LES MER: Her krysser de Europas grenser – se interaktivt kart
NATO-operasjon
Før Libyas tidligere leder Muammar Gaddafi ble styrtet ved hjelp av NATO-ledede flyangrep, hadde Libya en avtale med EU om å stanse flyktningstrømmen. Flere eksperter mener at land som deltok i operasjonen mot Gaddafis regime, blant annet Norge, bærer et stort ansvar for situasjonen som nå har oppstått.
Følg oss på Facebook og Twitter!
I fjor avsluttet Italia operasjonen Mare Nostrum fordi andre europeiske land ikke var villig til å bidra med mer penger. Operasjonen førte til at 100.000 migranter ble plukket opp på havet.
Den påfølgende EU-ledede operasjonen har vært langt mindre, og i helgen druknet hundrevis av mennesker da en båt kantret og sank. De 28 overlevende har fortalt at det var 800-900 mennesker om bord.