Dielheim liegt im westlichen Kraichgau, nahe der oberrheinischen Tiefebene, und wird vom Leimbach durchflossen, der in Balzfeld entspringt. Der Wallenberg, mit seiner Höhe von 247,8 Metern, bildet die höchste Erhebung im Gemeindegebiet. Die Gemarkung grenzt an Orte wie Wiesloch, Meckesheim und Sinsheim, während Heidelberg und Sinsheim die nächstgelegenen größeren Städte sind.
Die Gemeinde wurde erstmals 767 als „Diwelenheim“ erwähnt, als sie an das Kloster Lorsch geschenkt wurde. Im Mittelalter wechselten die Besitzverhältnisse zwischen Adelsfamilien und dem Hochstift Speyer, das den Ort 1512 vollständig erwarb. Zerstörungen im Dreißigjährigen Krieg und im Pfälzischen Erbfolgekrieg prägten die Geschichte, bis Dielheim 1803 badisch wurde. 1972 wurden die Ortsteile Horrenberg, Balzfeld sowie Ober- und Unterhof eingemeindet.
Dielheim ist geprägt von seiner katholischen Tradition, die sich in der Bevölkerungsstruktur widerspiegelt. Regelmäßige Feste wie die Dielheimer Kerwe und der Balzfelder „Geeleriewe“ beleben das Gemeindeleben. Der Karateverein „Rhein-Neckar-Knights“ und die SG Dielheim im Fußball sorgen für sportliche Highlights. Die Leimbachtalschule bietet Bildung vor Ort, während die Autobahn A 6 und die Landesstraße L 612 für eine gute Anbindung sorgen.
