Nach seinem Studium der Physik an der Universität Würzburg mit dem Abschluss Diplom-Physiker promovierte der 1954 geborene Dr. Dietmar Straub im Jahr 1983 zum Doktor der Physik. Er begann seine berufliche Karriere 1983 bei IBM in den USA am renommierten Thomas J. Watson Research Center.

Von 1986 bis 2001 arbeitete Herr Dr. Straub in verschiedenen Führungsfunktionen innerhalb des Mannesmann-Konzerns, von 1986 bis 1997 bei der Mannesmann Kienzle bzw. den Nachfolgegesellschaften. 

Im Jahre 1997 war er Vorsitzender der Geschäftsführung der VDO Kienzle GmbH, Villingen-Schwenningen. 

Von 1997 bis zum Jahr 2000 war er als Vorstandsmitglied der Mannesmann Rexroth AG, Lohr, für den Bereich Automation zuständig, der die Aktivitäten von der Mannesmann Rexroth AG in der Steuerungs- und Antriebstechnik, Pneumatik und Lineartechnik umfasste. Gleichzeitig war er Vorsitzender der Geschäftsführung der Rexroth Indramat GmbH, Lohr. Seine Aufgabe war die Formierung und Weiterentwicklung des neu geschaffenen Bereiches Automation sowie die Steigerung der Ertragskraft der betreffenden Unternehmenseinheiten. 

Ab dem Jahr 2000 bis 2003 war Herr Dr. Straub Vorstandsvorsitzender der Mannesmann Dematic AG, Wetter (bis 2001), anschließend Bereichsvorstand Siemens bei der Nachfolgegesellschaft Siemens Dematic AG, Nürnberg. 

Während dieser Zeit war er verantwortlich für die Zusammenführung der Geschäftsfelder Produktions- und Logistikautomation von Siemens und Mannesmann und die Anpassung des vereinten Unternehmens an das geschrumpfte Marktumfeld im Zusammenhang mit 9/11 und Internetblase. Seit 2002 bis 2009 war Herr Dr. Straub zudem Vorsitzender des Aufsichtsrates der reinisch AG, Karlsruhe. 

Von 2004 bis Ende 2005 verantwortete Herr Dr. Straub als Vorstandsmitglied der Knorr-Bremse AG, München, den globalen Unternehmensbereich Systeme für Nutzfahrzeuge. Er führte die globalen Aktivitäten zusammen mit den Schwerpunkten Technologie- und Know-HowTransfer, Optimierung des globalen Produktionsverbunds und gestaltete umfänglich internes wie externes Wachstum.

In dem Zeitraum 2006 bis März 2007 war Herr Dr. Straub freiberuflich beratend tätig.

Vom April 2007 bis zum Dezember 2011 war Dr. Dietmar Straub zunächst Vorsitzender der Geschäftsführung der MPM Mannesmann Plastics Machinery GmbH und nach Form- und Namenswechsel des Unternehmens 2007 Vorstandsvorsitzender der KraussMaffei AG, München. Unter seiner Führung wurde das Unternehmen strategisch neu ausgerichtet und in erheblichem Umfang umstrukturiert. Schwerpunkt war darüber hinaus die erfolgreiche Bewältigung der Wirtschaftskrise 2008-2009 sowie die Entwicklung und Umsetzung einer weitreichenden Zukunftsstrategie basierend auf Innovationen, Globalisierung und Performance-Steigerung.

Ab Januar 2012 ist Dr. Straub als selbständiger Berater mit den Schwerpunkthemen Transformations-Management, Steigerung der Unternehmensleistung, Strategieentwicklung- und -umsetzung und als Coach für Führungsteams tätig.

Darüber hinaus war Dr. Straub von 2010 bis 2013 Mitglied des Vorstandes des Ausstellungs- und Messeausschusses der deutschen Wirtschaft e.V. (AUMA).

Von 2012 bis 2015 war er als Senior Advisor für Roland Berger Strategy Consultants, München tätig. Von 2012 bis 2019 war er Mitglied des Beirates der Kurtz Holding GmbH & Co. Beteiligungs KG (Kreuzwertheim), von 2019 bis 12/2023 Vorsitzender des Beirates der Kurtz Holding GmbH & Co. Beteiligungs KG (Kreuzwertheim), seit 2013 zudem stellvertretender Beiratsvorsitzender für die Troester GmbH & Co. KG, Hannover und Beirat bei Dr.-Ing. Georg Weddige Industriebeteiligungen GmbH und Co. Holding KG. Von 2016 bis 9/2019 war er Vorsitzender des Beirates der Hennecke Gruppe, St. Augustin. Seit 2020 hält er ein Mandat als Beiratsvorsitzender der ISI GmbH, Göttingen.