La diversificación de la cadena de suministro (DCS) es ampliamente reconocida como una estrategia crucial para la gestión sostenible de la cadena de suministro. Sin embargo, su influencia en el rendimiento ambiental, social y de gobernanza (ESG) sigue siendo incierta. Este estudio explorará el impacto de la DCS en el rendimiento ESG y descubrirá los mecanismos subyacentes basándose en el paradigma de estructura-conducta-rendimiento (ECR). Para lograr esto, empleamos un modelo de efectos fijos multidimensional para el análisis empírico utilizando datos de panel de las empresas que cotizan en A de China desde 2010 hasta 2023. Los hallazgos revelan que la DCS mejora el rendimiento ESG. Para las empresas de gran escala o aquellas que operan en industrias altamente competitivas o de alta contaminación y en sectores intensivos en mano de obra o en capital, así como aquellas ubicadas en las regiones oriental y central, el impacto positivo de la DCS en el ESG es relativamente más pronunciado. El análisis del mecanismo muestra que la innovación verde y la transformación digital actúan como mediadores a través de los cuales la DCS impulsa las mejoras en ESG. Además, la incertidumbre ambiental (IA) modera positivamente la relación entre la DCS y el rendimiento ESG. Estas ideas proporcionan un marco orientador, rico en profundidad teórica y significancia práctica, para las empresas comprometidas con el desarrollo de cadenas de suministro sostenibles y la búsqueda de un rendimiento excepcional a largo plazo dentro de entornos de mercado complejos y dinámicos.