Gyrus diagonální (lat. gyrus diagonalis; synonymum: Brocův diagonální vaz) je gyrus na laterální ploše mozkových hemisfér. Nachází se ve frontálním laloku, mezi horním a středním frontálním gyri. Název je způsoben jeho diagonálním umístěním vzhledem k ostatním konvolucím čelního laloku.
Diagonální gyrus patří k asociativním zónám mozkové kůry. Je spojena s řečí a kognitivními funkcemi. Poškození této oblasti může vést k problémům s řečí a myšlením.
Strukturální a funkční vývoj diagonálního gyru (UD) se téměř zcela shoduje s jeho histologickým zráním a vyskytuje se u dětí ve věku 3-6 let intenzivněji v okcipitálních lalocích a u dětí ve věku 7-12 let - v parietálním laloku mozková kůra. Vývoj temporálních laloků u dětí začíná v raných stádiích nitroděložního vývoje a posouvá dozrávání parietálních laloků o 25 %. Vývoj čelních laloků probíhá paralelně (sémantický a prefrontální). Vývoj UD je ukončen ve věku 5-7 let života dítěte, což mu umožňuje relativně volně pracovat s prostorovými reprezentacemi.