"Bibliotheca historica" utgörs av tre delar. Den första delen har ett geografiskt tema och handlar om Egypten (Bok I), Mesopotamien, Indien, Skytien och Arabien (II), Nordafrika (III), Grekland och Europa (IV–VI). Därefter (VII–XVII) återberättar Diodorus världshistorien, från Trojanska kriget till och med Alexander den stores död. Sista delen (XVII till slutet) handlar om Alexander den stores efterföljare, och slutar med Julius Caesars krig i Gallien 45 f.Kr. Slutet har inte bevarats, så det är oklart hur långt Diodorous kom i sin framställning. Av de andra böckerna har flera gått förlorade. Endast I–V och X–XX är fullständiga. De övriga böckerna finns bevarade som fragment i verk av bland andra Fotios och Konstantin VII.