矩形作为一种特殊的平行四边形，其对角线具有以下重要性质：
对角线相等：矩形的两条对角线长度相等。即若四边形ABCD是矩形，AC和BD是其对角线，则AC = BD。这一性质可通过全等三角形证明。在矩形ABCD中，∠ABC = ∠DCB = 90°，AB = DC，BC为公共边，根据直角三角形全等判定定理（SAS），可证明△ABC≌△DCB，所以AC = BD 。
对角线互相平分：矩形的两条对角线相互平分。也就是说，矩形对角线的交点将每条对角线都分成相等的两段。同样因为矩形是平行四边形，而平行四边形的对角线互相平分，所以矩形也具备这一特性。若AC与BD相交于点O，则AO = OC = 1/2AC，BO = OD = 1/2BD 。
对角线把矩形分成四个面积相等的等腰三角形：由于矩形对角线相等且互相平分，以矩形ABCD为例，对角线AC、BD相交于点O，形成的△AOB、△BOC、△COD、△DOA 都是等腰三角形，并且这四个三角形面积相等。因为它们等底等高，比如△AOB和△BOC，底分别是AO和OC（AO = OC），高都是从B点到AC的垂线段，所以 。