Στην Ιλιάδα, ο Όμηρος θεωρεί καλύτερό του μόνο τον Αχιλλέα, ενώ συχνά αναφέρεται σ’αυτόν ως «Ο Διομήδης με την τρομερή πολεμική κραυγή». Σε κάποιες περιπτώσεις ο Διομήδης αποδεικνύεται πιο γενναίος και από τον Αχιλλέα, όταν εκείνος απέχει από τη μάχη εξαιτίας της Βρισηίδας και παραλίγο να κοστίσει την ήττα στους Έλληνες.Ο Διομήδης σκότωσε πολλούς Τρώες στη μάχη και με την βοήθεια της θεάς Αθηνάς, κατάφερε να τραυματίσει και δύο θεούς. Η μία ήταν η Αφροδίτη, που είχε παρενέβη για να σώσει τον γιο της, τον Τρώα ήρωα Αινεία, από την σφοδρή επίθεση του Διομήδη. Στην ίδια μάχη ο Διομήδης πολέμησε με τον Έκτορα, τον αδερφό του Πάρη και υπέρμαχο του θεού Άρη. Η Αθηνά βοήθησε τον Διομήδη να εκτοξεύσει με δύναμη το δόρυ του στον Άρη, τραυματίζοντας το θεό και αναγκάζοντάς τον να αποχωρήσει από τη μάχη.