Историјска библиотека (грчки: Ἱστορικὴ Βιβλιοθήκη) — историја света од митских времена до Цезаровог првог конзулата (60/59. година п. н. е.) или до Цезаровог освајања Британије. Дело је написано у 40 књига од којих су сачуване 1, 3. и 4. пентада тј. књиге под бројевима 1-5 и 11-20. У прве три књиге, Диодор се бави историјом варварских народа. Прва књига посвећена је историји и култури Египта, а друга Асирије, Вавилона, Медије, Индије и Скитије. Трећа књига се бави историјом Етиопије, земаља Персијског залива и Црвеног мора, Либијом и Атлантидом. Четврта књига је преглед грчке митологије и увод у Тројански рат. Пету књигу Диодор назива „острвском” и у њој описује земље и народе западног Медитерана (Сицилија, Малта, Корзика, Сардинија, Британија, Келти, Ибери, Лигури, Етрурци). Књиге од 6. до 10. сачуване су само у фрагментима и описују период од Тројанског рата до 481. године п. н. е. Трећа и четврта пентада описују период од 481. до 301. године п. н. е. Почињу завршетком прве фазе Грчко-персијских ратова, а завршавају приказом зараћених страна у Четвртом рату дијадоха, непосредно пред битку код Ипса. Остале пентаде описују период од 301. до 60/59. године п. н. е.