La avenida Diagonal cuenta con un nuevo carril bici renovado, situado en la calzada central entre las calles de Sardenya y Girona, y en la calzada lateral montaña entre la Rambla dels Encants y Sardenya. Es bidireccional, tanto en el tramo central como en el tramo lateral y tiene cuatro metros de anchura entre las calles de Sardenya y Girona y cinco entre la Rambla dels Encants y Sardenya.
El nuevo carril bici también cuenta con semáforos específicos para los ciclistas y atraviesa cruces destacados como son los cruces con la calle de Aragó, el paseo de Sant Joan y la calle de València. Como el carril va por el lado de la plataforma del tranvía, las fases semafóricas coincidirán con las del tranvía cuando entre en funcionamiento.
En el tramo de transición con la próxima fase de transformación de Diagonal (entre el paseo de Sant Joan y la calle de Girona) el carril bici está segregado del carril bus mediante piezas separadoras. A partir de la calle de Girona el carril bici de la Diagonal se mantiene en su ubicación anterior, es decir un carril bici unidireccional situado en cada calzada lateral.