Diego Cavalieri (1 december 1982) is een Braziliaans doelman in het betaald voetbal. Hij tekende in maart 2018 een contract tot medio 2018 bij Crystal Palace, dat hem transfervrij inlijfde. Cavalieri debuteerde in 2012 in het Braziliaans voetbalelftal. Hij heeft zowel een Braziliaans als een Italiaans paspoort.
Cavalieri debuteerde in het profvoetbal in het shirt van Palmeiras in een wedstrijd tegen Rio Clare. De Campeonato Paulista-wedstrijd eindigde in 4-0 voor Palmeiras. Hij speelde 33 wedstrijden in de Série A en hield alles bij elkaar 47 keer de nul voor de Braziliaanse club.
Op 11 juli 2008 tekende Cavalieri voor vier jaar bij Liverpool dat drie miljoen Engelse pond voor hem betaalde, ongeveer 3,8 miljoen euro. Zijn debuut volgde in een oefenwedstrijd tegen Tranmere Rovers op 12 juli 2008. Hij was de derde Braziliaanse speler onder contract bij Liverpool, na Fábio Aurélio en Lucas Leiva.