Esta vía tan característica conserva edificios de un gran valor histórico y arquitectónico y monumentos representativos de la historia de Cataluña. Mencionaremos el palacete de Can Terrades, conocido también con el nombre popular de Casa de les Punxes , por sus torres de aguja. Este edificio neogótico está situado entre la calle del Bruch y la calle de Roger de Llúria.
El palacio Quadres, obra de Puig i Cadafalch de 1906, destinado actualmente al Museo de la Música , es también, entre otras construcciones, merecedor de mención. Está situado entre la Vía Layetana y el paseo de Gracia.
Una amplia zona de esta avenida está dedicada al comercio: podemos encontrar en ella grandes almacenes, galerias comerciales y tiendas de firmas prestigiosas. También es zona de restaurantes y cafeterías, y espacio que acoge organismos oficiales y empresas destacadas. La Diagonal, junto con el paseo de Gracia, es una de las vías más señoriales de Barcelona.
Hay que destacar también la parte en la cual están situadas las diferentes facultades de la Universidad de Barcelona y de la Politécnica. Esta zona es la llamada Zona Universitaria en la que se encuentra el Palacio Real de Pedralbes que tiene una gran zona ajardinada, abierta al público.