Au bord d'un étang forestier, un groupe de femmes encercle une figure allongée, certaines tendant la main vers elle, d'autres se reculant, tandis qu'une femme couronnée gesticule en accusation et que des chiens de chasse se reposent à proximité. Diane et Callisto montre le moment où la déesse Diane découvre la grossesse de Callisto, comme le raconte les Métamorphoses d'Ovide. Titien a peint cette scène dans le cadre d'une série d'œuvres mythologiques, les 'poésies', pour Philippe II d'Espagne.

Le tableau est exposé alternativement entre Londres et Édimbourg, suite à son achat conjoint par la National Gallery et les National Galleries Scotland. Une version ultérieure de Titien et son atelier existe à Vienne, mais cette toile a été achevée entre 1556 et 1559. La composition appartient à l'école vénitienne, connue pour sa couleur vibrante et son traitement dynamique des sujets mythologiques.