Sua pergunta realmente não está muito clara. Se sua matriz é uma lista de listas, a solução é a seguinte:
matriz = [[1, 2, 3, 4, 5, 6],
[7, 8, 9, 3, 8, 9],
[4, 5, 2, 3, 4, 4],
[2, 3, 4, 5, 3, 6],
[4, 5, 3, 4, 5, 6]]
diag = []
for i in range(len(matriz)):
for j in range(len(matriz[0])):
if i == j:
diag.append(matriz[i][j])
print(diag)
A saída é [1, 8, 2, 5, 5]
Já se sua matriz é um array numpy (e se não for, eu recomendo que use essa biblioteca) a solução é a seguinte:
import numpy as np
array = np.array(matriz)
np.diag(array)
E a saída é array([1, 8, 2, 5, 5])