Diego Cavalieri (* 1. Dezember 1982 in São Paulo) ist ein brasilianischer Fußballtorhüter, der zurzeit bei Botafogo FR unter Vertrag steht. Er besitzt sowohl die brasilianische als auch die italienische Staatsangehörigkeit.
Cavalieri begann seine Profilaufbahn im Jahr 2002 beim brasilianischen Fußballverein Palmeiras. Sein Debüt gab er beim 4:0-Auswärtssieg gegen den Rio Claro FC bei der Staatsmeisterschaft von São Paulo. Für Palmeiras spielte Cavalieri auch in der Compeonato Brasileiro, der brasilianischen Landesmeisterschaft. Hierbei musste er in 33 Spielen insgesamt 47 Gegentore hinnehmen.
Am 11. Juli 2008 unterschrieb er einen Vierjahresvertrag beim englischen Premier-League-Verein FC Liverpool. Seinen ersten Einsatz für seinen neuen Klub hatte er im League Cup gegen Crewe Alexandra. Nachdem sich Cavalieri nicht gegen den Stammtorhüter Pepe Reina durchsetzen konnte und Liverpool mit Brad Jones einen neuen Ersatztorhüter verpflichtete, wechselte er im August 2010 zum italienischen Verein AC Cesena. Doch auch hier kam er nur in der Coppa Italia zu einem Einsatz und wechselte deshalb 2011 zurück in die Heimat zu Fluminense.