Mediano e simmetrico, con forma di piramide tronca, è intercalato tra i centri assiali inferiori (midollo spinale, tronco encefalico) e quelli superiori (telencefalo). Al suo interno si ritrova la cavità del terzo ventricolo.

Il diencefalo è situato rostralmente rispetto al mesencefalo, con il quale condivide alcune formazioni nucleari, ed è completamente rivestito dal telencefalo (ad eccezione della sua superficie ventrale, che affiora liberamente sulla superficie encefalica). Di conseguenza, esso risulta visibile solo dopo ampia demolizione degli emisferi telencefalici e della sostanza bianca che lo avvolge.

Podemos referir também que o diencéfalo se encontra limitado anteriormente por uma linha imaginária que parte da comissura anterior até ao quiasma óptico e posteriormente por uma linha imaginária que vai desde a comissura posterior até aos corpos mamilares (num corte sagital).