استاد حسین دهلوی، در سال ۱۳۰۶ در تهران به دنیا آمد. او آموزش موسیقی را از پنج سالگی نزد پدرش، معزالدین دهلوی، که از شاگردان علی اکبر شهنازی بود، آغاز کرد و در ۹ سالگی با تشویق مادرش به ساز ویولن علاقمند شد.
دهلوی دوره اول ویولن را نزد پدرش فراگرفت و سپس دوره دوم (ردیف راست کوک) را نزد ابوالحسن صبا گذراند و وارد هنرستان موسیقی شد و از آن پس به فراگیری علمی موسیقی گرایش پیدا کرد. او سپس هارمونی، کنترپوان و اصول آهنگسازی را نزد حسین ناصحی فرا گرفت.
دهلوی در سال ۱۳۳۹ از هنرستان عالی موسیقی در رشتهٔ آهنگسازی دانش‌آموخته شد. او در دورهٔ هنرستان با همکاری ابوالحسن صبا ارکستر شماره یک هنرهای زیبا را راه‌اندازی کرده و تعدادی از آثار صبا را برای ارکستر تنظیم کرد. پس از درگذشت استاد صبا در سال ۱۳۳۶، رهبری این ارکستر که بعداً ارکستر صبا نامیده شد، به دهلوی واگذار شد و شاخه‌های ۲، ۳ و ۴ هم به آن افزوده شد. این ارکسترها از زمان گشایش تلویزیون ایران در سال ۱۳۳۷ به صورت هفتگی در تلویزیون به اجرای برنامه پرداختند.
حسین دهلوی، در سال ۱۳۴۱ به ریاست هنرستان موسیقی ملی برگزیده شد و تا فروردین ۱۳۵۰ این سمت را عهده‌دار بود. او خود در دوره دوم هنرستان رشته‌های تئوری موسیقی ایران، تلفیق شعر و موسیقی، فرم موسیقی ایران، هارمونی و ارکستر را شخصاً آموزش می‌داد. دراین سال، وی برای سفر دو ساله مطالعاتی به آلمان و اتریش رفت.
استاد دهلوی از سال ۱۳۷۶ تصنیف اپرای مانا و مانی را به مناسبت سال جهانی کودک (۱۳۷۹) آغاز کرد. ساخت این اثر سه سال به طول انجامید که به خاطر محدودیت‌های استفاده از صدای خوانندهٔ زن تا به حال به اجرا درنیامده (در بخشی از اپرا، یک دزد برهٔ یک دختر کوچک را می‌رباید و دخترک که صاحب بره بوده به جنگل می‌رود و آواز می‌خواند.) و فقط موسیقی سازی آن در خرداد ۱۳۷۹ با تلاش و رهبری علی رهبری با ارکستر فیلارمونیک اسلواکی در شهر براتیسلاو اجرا و ضبط شده‌است.
دهلوی در زمینهٔ نوآوری در موسیقی ایرانی تلاش‌های زیادی داشته‌است. تدوین سبک تمبک به وسیلهٔ او و جمعی دیگر از جمله حسین تهرانی، مصطفی پورتراب، فرهاد فخرالدینی و هوشنگ ظریف برای بهبود جایگاه تمبک در موسیقی ایرانی و آسان‌سازی آموزش این ساز، توجه به ساخت سنتور کروماتیک برای جبران مشکل کوک این ساز برای استفاده در ارکستر از جمله این مواردند.
نخستین اثر دهلوی در زمینهٔ ارکستر موسیقی ملی، به نام سبک بال در سال ۱۳۳۲ و در دستگاه شور تصنیف شد. کنسرتینو برای سنتور و ارکستر، یکی از بخش‌های این آلبوم، نتیجهٔ همکاری مشترک دهلوی با فرامرز پایور است. آثار بعدی دهلوی مانند گفت و گوی دل در شور (۱۳۳۶) و فروغ عشق در بیات اصفهان از تجربیات ارزشمند وی در تلفیق شعر و موسیقی ایرانی به شمار می‌روند. دهلوی همچنین قطعاتی از ابوالحسن صبا را نیز برای ارکستر تنظیم کرده‌است.
به یاد صبا (۱۳۳۷)، برگرفته از قطعه به یاد گذشته در دشتی، شوشتری (۱۳۳۸)، چهارمضراب برای ویولن و ارکستر و نغمه ترک (براساس قطعه دوضربی بیات ترک) از آن جمله‌اند. برخی از آثار چاپ‌شدهٔ دهلوی شامل پارتیتور آهنگ‌های او به نام‌های دوئو سنتور در سه‌گاه، شورآفرین در شور برای ارکستر، چهارنوازی مضرابی در اصفهان، سوئیت بیژن و منیژه (بر اساس اشعار حکیم ابوالقاسم فردوسی) برای ارکستر زهی، بیژن و منیژه برای ارکستر سمفونیک (۸ قسمت) و سرباز برای آواز گروهی و ارکستر می‌شود. یکی از مهم‌ترین آثار حسین دهلوی کتاب پیوند شعر وموسیقی آوازی است که حاصل بیش از ۴۰ سال تجربهٔ وی در تلفیق موسیقی با شعر است و جایزهٔ کتاب سال جمهوری اسلامی را بدست آورد.
آخرین کوشش او در زمینه کارهای جمعی موسیقی ملی، پایه‌گذاری ارکستر مضرابی است که با همکاری ۶۶ نفر از نوازندگان سازهای مضرابی ایرانی تشکیل شد و در سال ۱۳۷۲ به روی صحنه رفت. حسین دهلوی در سال ۱۳۸۲ به عنوان چهره ماندگار مورد تقدیر قرار گرفت. از دیگر کارهای حسین دهلوی می‌توان شورآفرین در ابوعطا برای ارکستر، چهارنوازی مضرابی اصفهان، فانتزی برای تار و ارکستر و فانتزی برای گروه تمبک و ارکستر را نام برد.
در ادامه تصنیف قدیمی «باغ تفرج» ساخته استاد حسین دهلوی با صدای جمال الدین منبری که از اجراهای قدیمی است را می بینیم:
اما اجرای استاد شجریان در کاست بیداد محشر است
زنده باد تمام هنرمندان ایران زمین