Milieu de terrain, Diego Bortoluzzi a commencé sa carrière dans les équipes de jeune de l’Atalanta où il a débuté en Serie A en 1985. Après quelques prêts infructueux, il rejoint Venezia en 1991 en Serie B où il reste cinq ans et collectionne 127 matchs. Il redescend en Serie C1 en 1996 à Siena avant de rejoindre Treviso à nouveau en Serie B la saison suivante. Il y reste cinq ans en y devenant le capitaine et le leader charismatique avant de finir sa carrière à Conegliano. Bortoluzzi débute ensuite sa carrière de coach en tant qu’adjoint de Guidolin à Palermo en 2004. Il retourne ensuite à Treviso où il entraine l’équipe primavera et l’équipe première sur une partie de la saison 2005-06 où il est confirmé pour la saison d’après avant d’être limogé au mois de novembre. Depuis cette date, il redevient l’adjoint de Guidolin à Palermo, à Parma et à l’Udinese.