Ismail Haniyeh, som leder palestinska Hamas som styr i Gazaremsan, anlände till Beirut redan i onsdags.
Israel anklagar Hamas för att dagen därpå ha avfyrat 34 raketer från södra Libanon – där Hizbollah har sina starka fästen – mot Israel.
Under Haniyehs möte med Hizbollah-ledaren Hassan Nasrallah diskuterades samarbetet mellan libanesiska, palestinska, syriska och andra Iranstödda grupper som har gemensamt att de är i konflikt med Israel, skriver AFP.
Hamas, som sedan 2007 har styrt över Gaza, är terrorstämplad av bland andra EU. Hizbollah, som är en islamistisk shiamuslimsk rörelse i Libanon med nära band till Iran är terrorstämplad av USA. Rörelsens väpnade gren är också terrorstämplad av EU.
