Dieter wechselte im Frühsommer 1975 aus Jüterbog zum 1. FC Union Berlin. Als Abwehrspieler stieg er mit der Mannschaft 1976 in die DDR-Oberliga auf, bis Dezember 1978 bestritt er 42 Pflichtspiele. Er wechselte zur Betriebssportgemeinschaft des Kabelwerkes Oberspree und später zu Rotation Berlin. Dem 1. FC Union Berlin immer verbunden arbeitete er zwischen 1998 und 2002 als Trainer der II. Mannschaft des Klubs, und er lief in vielen Begegnungen für die Union-Traditionsauswahl auf. Dieter Wünsch starb nach schwerer Krankheit im Alter von 67 Jahren in Berlin.