در هفتم مهر 1307 در تهران متولد شد.

پدرش یکی از شاگردان برجسته استاد شهنازی بود، بنابراین از همان اوان کودکی با نغمات موسیقی ایرانی آشنا شد و از سن یازده سالگی فراگیری موسیقی و نواختن ویولن را نزد پدرش آغاز کرد. سپس به دلیل شرایط اقتصادی بناچار برای ادامه تحصیل به دبیرستان دارائی رفت و بعد از گرفتن دیپلم در رشته حسابداری در وزارت دارائی استخدام شد. همزمان با تحصیل در دیبرستان به کلاس های استاد صبا رفت و آموزش ویولن را نزد وی ادامه داد.

بعد از مدتی توسط روبیک گریگوریان، رئیس هنرستان عالی موسیقی، به حسین ناصحی معرفی شد و مبانی آهنگسازی را نیز نزد او فراگرفت. به توصیه ناصحی همزمان با کار در وزارت دارائی، به تحصیل در هنرستان عالی موسیقی در رشته آهنگسازی پرداخت و در سال 1339 از هنرستان فارغ‌التحصیل گشت.

بعد از درگذشت ابوالحسن صبا در سال 1336 به رهبری ارکستر شماره یک هنرهای زیبا ـ بعداً به نام صبا نامگذاری شدـ منصوب گردید و در یازدهم مهر 1337 همزمان با افتتاح تلویزیون ایران، اولین برنامه خود را  در تلویزیون اجرا کرد. بعد از درگذشت آقای محمدعلی خادم میثاق، رهبری ارکستر شماره سه نیز به آقای دهلوی واگذار شد و قطعاتی را نیز با این ارکستر اجرا کرد. پس از آن به دلیل سنگینی کار از ارکستر شماره 3  کناره گرفت. استاد دهلوی در 24 تیرماه 1347 انحلال ارکستر صبا را به دلیل نداشتن نیروی انسانی کارآمد و نوازنده خوب اعلام کرد و در آذر همان سال ارکستر دیگری را با گروهی از فارغ‌التحصیلان هنرستان موسیقی تأسیس کرد. فعالیت این ارکستر تا سال 1350 ادامه داشت.

 پس از آن به مدت دو سال به آلمان و اتریش سفر کرد و علاوه بر تحصیل و مطالعه در زمینه آهنگسازی بین‌المللی با شیوه کار ارکسترهای بزرگ دنیا نیز آشنا شد.

استاد دهلوی در طول سال ها فعالیت خود قطعات زیادی برای ارکستر تنظیم نمود، که برخی منتشر و برخی نیز تا کنون مجال نشر نیافته است.

از کارهای حسین دهلوی می‌توان به این موارد اشاره کرد: دو نوازی سنتور، سبکبال در شور برای ارکستر، شورآفرین در ابوعطا برای ارکستر، چهارنوازی مضرابی اصفهان، فانتزی برای تار و ارکستر، سوئیت بیژن و منیژه (بر اساس اشعار حکیم ابوالقاسم فردوسی) برای ارکستر زهی، فانتزی برای گروه تمبک و ارکستر قطعه سرباز برای آواز گروهی و همچنین اپرای مانی و مانا که هنوز اجرا نشده است.

استاد دهلوی همچنین، پایه‌گذار ارکستر مضرابی در موسیقی ایرانی است که از سال 1370 برنامه اجرا می کند.