Spath studierte nach seinem Abitur in Sulzbach-Rosenberg 1971 bis 1975 Maschinenbau an der Technischen Universität München. Dort wurde er Mitglied der katholischen Studentenverbindung KDStV Aenania München im CV. Von 1976 bis 1981 war er zunächst als Wissenschaftlicher Assistent und später akademischer Rat am Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften der TU München. 1981 wurde er mit der Arbeit Leistungsbeschränkende Einflussgrößen an Metallbandsägemaschinenpromoviert. 1981 wurde er für die KASTO-Firmengruppe tätig, ab 1988 als Geschäftsführer.
1992 erhielt Dieter Spath einen Ruf als ordentlicher Professor an der Universität Karlsruhe (TH) und damit verbunden die Leitung des Instituts für Werkzeugmaschinen und Betriebstechnik (wbk). In den Jahren 1996 bis 1998 war er Dekan der Fakultät Maschinenbau, von 1996 bis 2001 Mitglied des Senatsausschusses und des Bewilligungsausschusses für Sonderforschungsbereiche bei der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG).
mit Holger Luczak, Ralf Reichwald (Hrsg.): Service Engineering in Wissenschaft und Praxis. Die ganzheitliche Entwicklung von Dienstleistungen, DUV 2004, ISBN 3-8244-8232-0.
mit Erich Zahn (Hrsg.): Kundenorientierte Dienstleistungsentwicklung in deutschen Unternehmen, Springer, Berlin/Heidelberg 2003, ISBN 978-3-662-01108-9.
mit Martin Braun, Petra Grunewald: Gesundheits- und leistungsförderliche Gestaltung geistiger Arbeit. Arbeitsgestaltung unter Einbeziehung menschlicher Eigenzeiten und Rhythmen, Erich Schmidt Verlag, Berlin 2004, ISBN 978-3-503-07802-8.
(Hrsg.): Forschungs- und Technologiemanagement. Potenziale nutzen – Zukunft gestalten, Hanser Verlag, 2004, ISBN 978-3-44622911-2.
mit August-Wilhelm Scheer (Hrsg.): Computer Aided Service Engineering. Informationssysteme in der Dienstleistungsentwicklung, Springer, Berlin/Heidelberg 2004, ISBN 978-3-540-20888-4.
mit Klaus-Peter Fähnrich (Hrsg.): Service Innovation, Springer, Berlin/Heidelberg 2007, ISBN 978-3-540-29858-8.
mit Wilhelm Bauer, Martin Engstler (Hrsg.): Innovationen und Konzepte für die Bank der Zukunft. Mit modernen Vertriebslösungen und optimierten Wertschöpfungsketten künftigen Herausforderungen begegnen, Gabler Verlag, Wiesbaden 2008, ISBN 978-3-8349-0943-5.
mit Walter Ganz (Hrsg.): Die Zukunft der Dienstleistungswirtschaft. Trends und Chancen heute erkennen, Hanser, München 2009, ISBN 978-3-446-41504-1 (englisch: The Future of Services. Trends and Perspectives, ISBN 978-3-446-41546-1).
mit Wilhelm Bauer, Stefan Rief (Hrsg.): Green Office. Ökonomische und ökologische Potenziale nachhaltiger Arbeits- und Bürogestaltung, Gabler Verlag, Wiesbaden 2010, ISBN 978-3-8349-2390-5.
mit Christian Linder, Sven Seidenstricker: Technologiemanagement. Grundlagen. Konzepte. Methoden, Fraunhofer Verlag 2011, ISBN 978-3-83960353-6.
mit Wilhelm Bauer, Martin Braun: Gesundes und erfolgreiches Arbeiten im Büro, Erich Schmidt Verlag, Berlin 2011, ISBN 978-3-503-13015-3.
mit Walter Ganz (Hrsg.): Am Puls wirtschaftlicher Entwicklung. Dienstleistungstrends, Hanser, 2011, ISBN 978-3-446-42584-2 (englisch: Taking the Pulse of Economic Development. Service Trends, ISBN 978-3-446-42708-2).
mit Wulff Plinke, Mario Rese, Hartmut Buck et al. (Hrsg.): Das Ingenieurwissen. Ökonomisch-rechtliche Grundlagen, Springer Vieweg, Berlin/Heidelberg 2014, ISBN 978-3-662-44373-6.
mit Christopher Schlick, Michael Schenk, Walter Ganz (Hrsg.): Produktivitätsmanagement von Dienstleistungen. Modelle, Methoden und Werkzeuge, Springer Vieweg, Berlin/Heidelberg 2016, ISBN 978-3-642-45070-9.
