Aquarius, som driftes av hjelpeorganisasjonene SOS Mediterranee og Leger Uten Grenser, la til kai i Palermo på Sicilia fredag.
Les også: Vil vurdere alle tiltak for å stoppe båtflyktninger
Om bord var det 606 mennesker, blant dem 241 mindreårige – de fleste av dem enslige fra afrikanske land sør for Sahara, opplyser hjelpearbeiderne.
Det er en av de største ankomstene siden Italia inngikk en avtale med libyske grupper om å begrense menneskesmuglingen. Tre uker med kamper rundt byen Sabratha har destabilisert militsene som lovet å begrense flukten over Middelhavet.
De 606 menneskene som ankom Italia fredag, ble berget i sju ulike aksjoner over en periode på 36 timer.
– De mange redningsoperasjonene utført av Aquarius de siste dagene, på et stort geografisk område, viser at den humanitære krisen fortsatt pågår, eller at den til og med forverres i det sentrale Middelhavet, uttaler SOS Mediterranee.
Les også: Europeiske ministere møttes om båtflyktninger
Tallet på båtflyktninger over Middelhavet falt dramatisk i sommer, men økte fra 3.914 i august til 6.288 i september. Men tallet for september er fortsatt bare en tredel av antallet i samme måned i fjor.
Blant kvinnene som ble hentet opp av gummibåter og brakt om bord i Aquarius, var elleve gravide, to av dem i niende måned. Flyktningene og migrantene seilte ut i båter fra Libya med kurs fra Italia. Organisasjonen antar at de over 600 kom fra rundt 15 ulike land, deriblant Benin, Eritrea, Etiopia, Nigeria, Syria, Somalia og Jemen.