Née en Jordanie, d'origine palestinienne, Dima a commencé ses études musicales à l'âge de quatre ans à Amman. Elle s’est ensuite consacrée au chant et a intégré le Conservatoire National Supérieur de Musique et de Danse de Paris, où elle a été diplômée en 2007 avec la mention cum laude.
Elle a débuté en 2010 à l'Opéra-Comique à Paris, sous la direction de Sir John Eliot Gardiner dans une mise en scène de Stéphane Braunschweig dans Yniold de Pelléas et Mélisande, qu'elle a repris à l'Opéra-Comique en février 2014 et au printemps 2015 à Zagreb. Elle a chanté Papagena puis Pamina La Flûte Enchantée au Théâtre des Bouffes du Nord à Paris avec Peter Brook de 2010 à 2012, puis en tournée mondiale ; en avril 2014, Zémire Zémire et Azor de Grétry à l'Opéra Royal de Wallonie à Liège, et en février 2015, le Feu et le Rossignol L'Enfant et les Sortilèges à l'Opéra de Montpellier.
Elle a par la suite chanté Barbarina Le Nozze di Figaro à Angers-Nantes Opéra, dans une mise en scène de Patrice Caurier et Moshe Leiser, l'Amour Orphée et Eurydice de Gluck à l'Opéra d'Avignon, Sophie Werther à l'Opéra National de Nancy, Berta Il Barbiere di Siviglia à l'Opéra de Toulon, Suzanne dans Les Saltimbanques de Louis Ganne à l'Opéra d'Avignon, Despina Cosi fan tutte à l'Opéra de Tours et les Sandmännchen et Taumännchen Hänsel und Gretel à Angers-Nantes Opéra.
Elle a également interprété Gloria dans Jerusalem Follies du compositeur franco-palestinien Suleiman Al Qudsi à l'Institut du Monde Arabe à Paris. Dans le cadre d'un projet musical commun entre la Jordanie et la France, Dima a partagé la scène avec des artistes français et jordaniens pour Mme Herz Der Schauspieldirektor (Mozart) et Fatime Abu Assan (Weber).
Plus récemment, Die Opernbrobe (Lortzing) filmé puis Siegfried Nocturne, de Michael Jarrell, dans une mise en scène d'Olivier Py, pour Angers-Nantes Opéra, House d'Amos Gitaï au Théâtre de la Colline à Paris et La Vieille Maison de Marcel Landowski à Angers-Nantes Opéra. Elle vient de participer à la création de Reminiscence, de et avec Jasser Haj Youssef, à l'Opéra de Montpellier.
