Neolithodes diomedeae es una especie de crustáceo descrita por primera vez por el carcinólogo estadounidense James Everard Benedict en 1894. Inicialmente denominada "Lithodes diomede", se transfirió al género Neolithodes debido a su apariencia, muy similar a Neolithodes grimaldii. Era muy diferente a cualquier otra especie de Lithodes.^[7]​

El caparazón, los quelípedos y las patas móviles presentan numerosas espinas gruesas y bien desarrolladas, así como algunas espinas pequeñas dispersas. El resto de la superficie es lisa, con algunos gránulos dispersos que tienden a ser más agudos en los ejemplares jóvenes.^[8]​ La región gástrica presenta cuatro espinas largas con forma de cuadrado; las dos anteriores son más largas. Una espina pequeña se encuentra fuera del par anterior y otra pequeña en el centro del cuadrado, que a veces se transforma en un tubérculo en individuos más grandes.^[8]​ El rostro se extiende más allá de las córneas y en ejemplares pequeños a medianos (< 100 mm) tienen espinas bien desarrolladas.^[8]​ El tercer par de patas caminadoras tiene menos de tres veces la longitud del caparazón, es una especie grande que mide hasta más de 150 milímetros (5,9 plg) de ancho de caparazón. Es el litodido más grande de Georgia del Sur, el primer litodido que se encuentra en los respiraderos hidromentales (como se sabe que se oponen en las filtraciones) y el litodido que se encuentra más profundo conocido en Georgia del Sur.^[9]​ Si bien no se destina a la pesca, su gran tamaño corporal y su valor pueden convertirla en una especie con potencial comercial valioso.^[10]​ La especie fue reportada por Grassle en 1986 como el cangrejo más comúnmente encontrado en respiraderos hidrotermales ubicados a una profundidad de 2,000 metros (6561 pies) en la Cuenca de Guaymas, Mar de Cortés. Parece alimentarse principalmente de materia orgánica derivada de fuentes fotoautotróficas cerca de tapetes bacterianos y sitios de respiraderos hidrotermales dentro de la Cuenca de Guaymas.^[11]​

La especie ha sido reportada en aguas frente a la costa de Perú y Chile en el Pacífico Oriental, extendiéndose hacia el norte hasta el Mar de Cortés, así como en aguas alrededor de la Isla Georgia del Sur en el Atlántico Suroccidental, a profundidades entre 640-2,45 metros (2099,7-8 pies). La ocurrencia de fuentes hidrotermales en la Cuenca de Guaymas es notable.^[11]​

Frente a la costa de Chile y en el Atlántico Suroccidental cerca de Georgia del Sur, se han encontrado especímenes a profundidades entre 640-2,45 metros (2100-8 pies). El material usado por Benedict para describir la especie fue recolectado entre las latitudes 42° y 45° S, aunque ejemplares anteriores fueron obtenidos más al norte (alrededor de 5° S) por el R/V Albatross. Parker (1964) reportó la especie frente a la costa oeste de América a 23°39' N a una profundidad de 1382 metros. Haig (1974) mencionó un espécimen juvenil sin determinar, originalmente documentado por Faxon (1895), recolectado frente a la misma costa entre 16°33' N y 0°04' S a profundidades entre 1,207-1,847 metros (4-6 pies).^[8]​

Del Solar (1981) encontró un espécimen de Neolithodes frente a la costa de Perú, que consideró probablemente N. diomedeae. Más recientemente, Báez et al. (1986) redescribieron la especie y reportaron su presencia entre los Islotes Pájaros (29°35' S) y el Archipiélago de Chonos (45° S). Adicionalmente, Wilson reportó capturas más al norte, entre Antofagasta y Mejillones (23° S), y al sur de Iquique (21° S).^[8]​

En la planicie abisal del Golfo de California, N. diomedeae se congrega alrededor de fuentes hidrotermales y tapetes bacterianos, donde se alimenta de materia orgánica detrital derivada de producción fotoautotrófica. En hábitats de sedimentos blandos alejados de las fuentes, los juveniles a menudo se refugian sobre o bajo pepinos de mar (Scotoplanes spp.), presumiblemente para acceder a mayores recursos alimenticios y refugiarse de depredadores. Frecuentemente transporta pequeños anfípodos comensales en su caparazón y patas^[12]​