Rihanna biểu diễn bài hát "Diamonds" lần đầu tiên tại chương trình thời trang Victoria's Secret Fashion Show vào ngày 7 tháng 11 năm 2012. Tại buổi biểu diễn cô mặc một bộ đồ lót màu đen, vớ màu đen và một đôi bốt cao cổ. Chương trình được phát sóng trên kênh CBS vào ngày 4 tháng 12 năm 2012.[16] Ngày 10 tháng 11 năm 2012, Rihanna biểu diễn bài hát trong chương trình Saturday Night Live. Sam Lansky từ Idolator đã ca ngợi buổi biểu diễn này và cho rằng "lời hát chứa đầy xúc cảm nổi bật", tuy nhiên, anh lại chỉ trích phông nền của buổi biểu diễn và gọi nó là "ảo giác về màn hình chờ của Windows 95".[17] Joe Reid từ tap chí New York cũng hoan nghênh buổi biểu diễn của cô, gọi nó là "phần đáng nhớ nhất của chương trình" và là "đĩa đơn hay nhất [của Rihanna] trong một thời gian dài", và anh cũng đã có một cái nhìn khả quan hơn về phông nền kỹ thuật số của buổi diễn, mô tả nó "kì lạ một cách công khai" và "khá đáng yêu".[18] Tess Lynch từ Grantland.com cũng đã rất ấn tượng với màn trình diễn trên Saturday Night Live của cô, cho rằng Rihanna là "một giọng hát tuyệt vời" và rằng phông nền của buổi diễn là một "cảnh tượng mạnh mẽ và... điên khùng" khiến người xem phải "choáng váng một cách tích cực", đồng thời anh đồng ý với kết luận của người dẫn chương trình, Anne Hathaway, rằng Rihanna chính là "một nữ thần".[19]

"Diamonds" có mặt trong danh sách biểu diễn của chuyến lưu diễn quảng bá 777 Tour (2012) của Rihanna, đồng thời cũng là một trong những bài hát cuối cùng trong danh sách biểu diễn của chuyển lưu diễn Diamonds World Tour (2013).[20] Ngày 25 tháng 1 năm 2012, Rihanna biểu diễn bài hát tại mùa thứ 9 của chương trình The X Factor tại Anh. Tại buổi biểu diễn, cô ca sĩ mặc một chiếc váy màu đen biểu diễn trên một bục sân khấu hình vuông. Đến đoạn điệp khúc đầu tiên, hiệu ứng nước phun xuất hiện xung quanh cô, ở bên ngoài sân khấu, và đến đoạn điệp khúc cuối cùng, các tia nước tập trung vào bục biểu diễn làm ướt cô.[21][22] Ngày 8 tháng 12 năm 2012, Rihanna biểu diễn "Diamonds" trên chương trình Wetten, dass..? của Đức. Tại đây cô xuất hiện với một chiếc kính râm và mặc quần da.[23] Rihanna cũng biểu diễn bài hát trong tập cuối cùng của chương trình The Voice Mỹ mùa thứ ba, tại buổi biểu diễn cô đeo một bộ móng vuốt dài bằng kim loại.[24] Vào ngày 5 tháng 11 năm 2012, CD cho đĩa đơn này được phát hành tại Đức; ngoài "Diamonds", CD còn bao gồm phiên bản The Bimbo Jones Vocal Remix của bài hát.[25] Ngày 18 tháng 12 năm 2012, tám phiên bản remix của bài hát đã được phát hành dưới định dạng EP kỹ thuật số.[26]