Titulaire d'un doctorat en philologie et d'une licence de journalisme, Paloma Diaz-Mas est spécialisée en langue et littérature sépharades et l'auteur de nombreuses études sur la culture sépharade, notamment sur les recueils de romanceros et la poésie traditionnelle. Son essai, Los sefardís: Historia, lengua, cultura ("Les Sépharades : Histoire, langue, culture"), a été finaliste du prix national de l'essai. 

En 1983, elle obtient le prix du théâtre Breve Rojas Zorrilla avec La informante ("L'Informatrice"). Deux ans plus tard, elle remporte le prix Cáceres de la nouvelle avec Tras las huellas de Artorius ("Sur les traces d'Artorius"). En 1992, elle a également obtenu le prix Herralde.

Elle a été professeur de littérature espagnole spécialisée dans le Siècle d'or à l'Université du Pays basque pendant de nombreuses années.

Aujourd'hui, Paloma Diaz-Mas est docteur ès lettres à l'Université Complutense de Madrid et chercheur titulaire à l’Instituto de la Lengua Española du Conseil supérieur d’investigations scientifiques (CSIC) à Madrid.