Otto Paul Hermann Diels (Hambourg 23 janvier 1876 - Kiel 7 mars 1954) était un chimiste allemand. Lui et Kurt Alder reçurent conjointement le prix Nobel de chimie en 1950.
Otto Diels a étudié la chimie de 1895-1899 à l'université de Berlin, où après différentes positions il devint professeur et chef du département de chimie en 1915. L'année suivante, il prit le poste de professeur de chimie à l'université de Kiel, qu'il ne quitta plus jusqu'à sa retraite en 1945.
Son plus célèbre travail fut fait en collaboration avec Kurt Alder, sur la réaction qui porte leurs deux noms : la réaction de Diels-Alder. Les deux sont co-lauréats du prix Nobel de chimie de 1950 « pour leur découverte et le développement de la synthèse du diène ».