Diameter er innen matematikk en rett linje som går gjennom sentrum i en geometrisk figur. For en sirkel er diameteren den lengste rette linjen som det er plass til inne i sirkelen. Diameteren er dobbelt så lang som radiusen.
Diameteren til en sirkel forbinder to punkter på omkretsen (periferien). Alle diametere til en sirkel er like lange. Lengden av omkretsen til en sirkel er lik lengden av diameteren ganget med tallet pi.
Diameteren er en korde. For et kjeglesnitt sies to diametere å være konjugerte når den ene halverer alle kordene som er parallelle med den andre, og omvendt. For en flate som har et sentrum, for eksempel en kuleflate, er et diametralplan et plan som går gjennom sentrum.
To punkter på en kurve eller en flate sies å ligge diametralt eller diametralt motsatt hvis de er endepunkter for samme diameter.