Man trodde ursprungligen att 60 personer dog när en regeringsallierad milis försökte ta över Brak al-Shati-basen på torsdag.
Den FN-understödda regeringens försvarsminister och milisens befälhavare har båda avbrutits i avvaktan på en utredning.
Premiärministerns kontor har vägrat att beordra attacken.
En milis talesman sa att de hade "frigjort basen och förstört alla styrkor inuti".
Borgmästaren sa att några flygplan hade ställts i brand.
De flesta av de döda var soldater från den självutnämnda libyska nationella armén (LNA), en allians i östra delen av landet som inte erkänner regeringen i huvudstaden, Tripoli. Den styrkan har haft kontroll över flygbasen sedan december.
Dess talesman gav den nya dödssiffran 140.
Soldaterna återvände från en militärparad. De var inte beväpnade. De flesta av dem avrättades", sade han.
FN:s sändebud i Libyen, Martin Kobler, sade att han var "förargad" av rapporter om summariska avrättningar.
Angreppet bröt mot en informell vapenvila mellan de rivaliserande styrkor som nåddes tidigare denna månad när LNA:s befälhavare, general Khalifa Haftar, träffade FN-stödd premiärminister Fayez al-Sarraj.
Tripoliregeringen har inrättat en utredningskommitté för att presentera sina slutsatser för premiärministern inom 15 dagar.
Rapporter tyder på att så många som 140 personer, däribland civila, kan ha dött i en attack mot en flygbas i Libyen.