Dione của sao Thổ quay quanh một trục lớn có đường kính nhỏ hơn khoảng 2% so với Mặt Trăng. Tuy nhiên, do Sao Thổ có khối lượng lớn hơn, chu kỳ quỹ đạo Dione chỉ bằng một phần mười của Mặt Trăng. Dione hiện đang trong chuyển động cộng hưởng quỹ đạo với mặt trăng Enceladus theo tỷ lệ 1: 2, nghĩa là nó hoàn thành một vòng quay quanh sao Thổ cùng thời gian với Enceladus hoàn thành 2 vòng quay quanh sao Thổ. Cộng hưởng này duy trì quỹ đạo lệch tâm của Enceladus (0,0047), cung cấp một nguồn năng lượng cho hoạt động địa chất mạnh mẽ của Enceladus.[11]

Dione có hai vệ tinh quay trên cùng quỹ đạo, Helene và Polydeuces. Chúng nằm tại các điểm Lagrange L4 và L5, 60 độ về phía trước và phía sau Dione.