Il mène ensuite des recherches aux États-Unis et à l'Université de Bielefeld et est boursier Heisenberg à l'université d'Oxford en 1993-94. De 1994 à 1996, il est professeur à la TU Chemnitz. Il est professeur à Hambourg depuis 1996.
Diestel est connu comme l'auteur d'un ouvrage standard sur la théorie des graphes.
Graph Decompositions : a study in infinite graph theory, Oxford University Press, , 242 p. (ISBN0-19-853210-5).
Reinhard Diestel (éditeur), Directions in Infinite Graph Theory and Combinatorics, Elsevier - North Holland, coll. « Topics in Discrete Mathematics » (no 3), , 385 p. (ISBN0444894144).