I ett uttalande från klubben på torsdag sades det att de hade "ömsesidigt gått med på hans avgång i båda parters intresse".
Det kommer efter bara fem ligamatcher under säsongen 2017-18, varav Barrow vann en, drog tre och förlorade en.
Michael Moore tar över ansvaret medan Bluebirds söker efter en efterträdare till den 45-årige före detta Mansfield och Torquay bossen Cox.
I maj gav Barrow andra National League klubb Hartlepool United tillstånd att tala med Cox, innan Pools utnämnde The New Saints boss Craig Harrison.
Cox hade kommit fram till ett tre och ett halvt års avtal i november 2015 efter Darren Edmondsons utträde med ömsesidigt samtycke.
En 11:e plats slutade 2015-16, innan en sjunde plats slutade förra terminen.
Barrows uttalande tillade: " Hans ansträngningar har gjort klubben mer professionell både på och utanför planen. Vi önskar honom lycka till i nästa steg i hans karriär."
National League klubb Barrow har meddelat avgång chef Paul Cox efter nästan två år i ledningen.