46-åringen fikk i juni jobben med å føre Birmingham-klubben tilbake til Premier League. Etter 11 serieomganger har Villa kun fem lag bak seg på tabellen i mesterskapsserien.
Kun én seier har det blitt på de 12 kampene Di Matteo har ledet klubben.
— Etter en skuffende rekke med resultater, som har plassert laget på 19.-plass på tabellen, har klubben besluttet å ta grep, heter det i en uttalelse fra Villa-ledelsen mandag.
Steve Clarke får jobben med å lede Aston Villa inntil en ny manager er på plass.
Di Matteo, som ledet Chelsea til triumf både i mesterligaen og FA-cupen i 2012, tok over et Villa-mannskap som hadde en skrekkelig sesong i Premier League bak seg. Nedrykket til mesterskapsserien var et faktum i god tid før forrige sesong var over.
Di Matteo har tidligere vært manager i Chelsea, West Bromwich og Schalke. Han erstattet sparkede Remi Garde da han overtok sjefsstolen på Villa Park.
(©NTB)