متولد مهرماه 1306 در تهران. موسیقی را نزد پدر که از شاگردان علی اکبر شهنازی بود آغاز کرد. بعدها در محضر ابوالحسن صبا آموختن موسیقی ایرانی را با ویلن ادامه داد و از سال 1329 با معرفی روبیک گریگوریان به منظور فراگیری مبانی آهنگسازی تحت تعلیم حسین ناصحی قرار گرفت. پنج سال بعد به دورۀ عالی آهنگسازی هنرستان عالی موسیقی راه یافت و در سال 1339 موفق به دریافت مدرک لیسانس در این رشته گردید. هایمو تویبر و ناصحی استادان او در این دوره بودند. حسین دهلوی در سال 1336 پس از درگذشت ابولحسن صبا به رهبری ارکستر شماره یک هنرهای زیبا (ارکستر صبا) که پیش از آن به وسیلۀ صبا رهبری می شد منصوب گردید و برنامه های گوناگونی را با این ارکستر در تهران، شهرستانها و برخی کشورهای همجوار به اجرا درآورد. با بنیاد گرفتن تلویزیون ایران در یازدهم مهرماه 1337 نخستین برنامۀ این رسانه اجرایی از ارکستر صبا بود که آهنگ "سبکبال" و قطعات دیگری از حسین دهلوی به رهبری او نواخته شد. فعالیت این ارکستر تا سال 1346 ادامه یافت. در این سال با گشایش تالار رودکی و افزایش فعالیت و تمام وقت شدن کار نوازندگان ارکستر سمفونیک تهران که حدود بیست نفر از اعضای آن با نوازندگان ارکستر صبا مشترک بودند ارکستر صبا منحل گشت.... در همین زمان توماس کریستین داوید (استاد آکادمی موزیک وین) به دعوت دانشگاه تهران برای تدریس به ایران آمد و دهلوی سه سال به طور خصوصی از تعلیمات او در رشتۀ آهنگسازی بهره مند شد. در سال 1347نیز "ارکستر ایرانی تالار رودکی" را تشکیل داد که ارکستر مذکور تا سال 1350 فعال بود.
دهلوی از سال 1336 به دعوت روح الله خالقی به تدریس برخی دروس در هنرستان موسیقی ملی پرداخت و از سال 1341 تا 1350 مدیریت این هنرستان را به عهده داشت. گروهی از چهره های شناخته شده موسیقی ایران از دانش آموختگان همین دورۀ فعالیت هنرستان هستند. دهلوی پس از کناره گیری از ریاست هنرستان موسیقی ملی برای کسب تجربیات بیشتر و ادامه مطالعاتش به وین و برلین سفر کرد.
در سال 1356 پانزده بخش از داستان "بیژن و منیژه"، اثر معروف او، به وسیلۀ ارکستر سمفونیک رادیو وین به رهبری توماس کریستین داوید و در سال 1357 بخش های دیگری از این اثر با ارکستر سمفونیک نورنبرگ (آلمان) به رهبری علی رهبری اجرا گردیده است. از او آثاری در اوکراین، بلاروس و... نیز به اجرا درآمده است.
آخرین کار جمعی حسین دهلوی پایه گذاری "ارکستر بزرگ مضرابی" در سال 1371 است. در این ارکستر برای نخستین بار در تاریخ موسیقی ایران حدود هفتاد نوازندۀ سازهای مضرابی ایرانی، شامل دو گروه سنتور، دو گروه قانون، دوگروه تار، یک گروه بم تار، یک گروه عود و یک گروه تنبک (به عنوان بهترین ساز ضربی ایرانی) حضور داشتند. "اگر کسی مختصر آشنایی با ساختمان این سازها داشته باشد می داند که هماهنگ نمودن آنها از لحاظ کوک، آسیب پذیری در برابر تغییرات هوا و ... فوق العاده مشکل و وقت گیر است." (منبع: روشن روان، کامبیز. تولد ارکستر مضرابی/ مجله ادبستان شماره 47)
دهلوی از زمانی که نخستین آثار ارکستری خود را بر مبنای موسیقی ایرانی ارائه داد، ضمن استفاده از سازهای زهی (ویلن، ویلن آلتو، ویلنسل و کنترباس) و برخی سازهای بادی چوبی (فلوت، ابوا، کلارینت و کلارینت باس) یک گروه مستقل از سازهای ایرانی را تحت عنوان گروه سازهای مضرابی شامل دو بخش تار، دو بخش سنتور و یک بخش عود به کار برد و جایگاه ویژه ای به آن اختصاص داد. حاصل همین تجربیات بعدها انگیزۀ اصلی تشکیل این ارکستر شد که متأسفانه پس از مدتی به دلیل کمبود امکانات و دلایل دیگر تعطیل شد. دهلوی معتقد است "ارکستر مضرابی سنگ بنای تازه ای است در موسیقی جمعی ایران که به گستردگی آن خواهد افزود. ولی نباید پنداشت که این ارکستر می تواند جایگزین تکنوازی ها، گروه نوازی ها و دیگر ارکسترهای موسیقی ما شود." (منبع: دهلوی، حسین. نخست گلبانگ مضرابی (برای ارکستر مضرابی)).
حسین دهلوی نخستین آهنگساز ایرانی است که پارتیتور آثار خود را به چاپ رسانده هر چند عقیده دارد "این آغاز نه افتخاری برای او در بر دارد و نه تحسینی برای موسیقی این مرز و بوم. بلکه تأسفی است عمیق بر گذشتۀ هنر موسیقی ما که جایی برای رشد و شکوفایی در عرصۀ هنر جمعی نداشته و ندارد. نیز نشانه ای است تأثرانگیز از فقر میراث فرهنگی ما در زمینۀ موسیقی مکتوب که قرنها این هنر دردمند و غمدیده را در برگرفته است..." (منبع: دهلوی، حسین. سرباز (برای آواز گروهی و ارکستر)). وی از سالها پیش با پدید آوردن کارهای گوناگون که برخی از آنها مانند، دوئو سنتور، فانتزی برای گروه تمبک و ارکستر و ... نخستین گام در راه ارائه این گونه آثار است، تدریس و تربیت شاگرد، همکاری در تدوین چند متد آموزشی، انتشار پارتیتور آثارش، طرح ریزی سنتور کروماتیک برای استفاده در ارکستر و ... در جهت اعتلای هنر موسیقی در کشور و رساندن پیام هنریش به نسل های آینده کوشا بوده است. در کارهای گروهی دهلوی که با پشتوانۀ هماهنگی تصنیف گشته، ویژگیهای موسیقی ایرانی با ابراز موسیقی جهانی بیان نشده بلکه برای تحول و غنای موسیقی ایرانی، وسایل و راههای جدید در خود این مایه ها جستجو و به کار بسته شده که راهگشای مناسبی برای آهنگسازان به شمار می رود.
دهلوی آثار خود را با الهام از موسیقی کلاسیک ایران (ردیف) پیش برده و بر این باور است که گرچه موسیقی کلاسیک ملی ما و موسیقی محلی (فولکوریک) دارای ویژگی های مشترکی هستند ولی برای پیشبرد موسیقی ایران مطالعه در دستگاهها و مقامها راه نزدیکتری است و چه بسا حالات گوناگونی در گوشه ها و دستگاه ها و مقامها یافت می شود که در موسیقی فولکوریک وجود ندارد.... با این حال دهلوی برای موسیقی فولکوریک اهمیت بسیاری قائل است. وی اظهار می دارد "موسیقی ملی ایران برخلاف موسیقی ملی سایر ملل که از یک سری آهنگهای عامیانه تشکیل می گردد از دو بخش تشکیل یافته، یکی موسیقی کلاسیک ملی ایران که شامل دستگاه ها و مقامها می باشد و دیگر موسیقی محلی که در هر گوشۀ ایران شکل و رنگ ویژه ای دارد. (منبع: آریان پور، امیراشرف. ارکستر شماره 1 موسیقی ملی، هنرهای زیبای کشور/ مجله موسیقی، شماره 27). ولی باید گفت موسیقی ایرانی با همۀ زیبایی و دلنشینی که برای اغلب افراد دارد به تنهایی پاسخگوی نیازهای موسیقیایی جامعه امروز نیست و باید در کنار آن ضمن پرورش نوازندگان خوب و ماهر بر مبنای موسیقی ملی برای تکنوازی، دونوازی، گروه نوازی، ارکستر و حتی موسیقی کودک قطعاتی ساخته شود تا هم به گسترش محتوای موسیقی ما کمک کرده باشد و هم از ملال آور شدن موسیقی ایرانی به علت تکرار زیاد جلوگیری شود. به موسیقی ایرانی اگر به شیوۀ درستی اجرا شود علاقمندم زیرا نشانه هایی از گذشته های دور ما با همۀ تلخی ها و شیرینی ها در بر دارد ولی اگر موسیقی خودمان را به صدها نوازنده یا بیشتر منحصر بدانیم که نواهای این موسیقی را به درستی اجرا می کنند باز هم به دلیل محدود بودن محتوی اجرایی کمبودهای هنری ما جبران نخواهد شد. درست است که اجراها با یکدیگر متفاوتند ولی این تفاوت آن قدر نیست که نوازندگان بعدی مطالبی را اجرا کنند که با قبلی ها کاملاً متفاوت باشند به ویژه اگر مطالب از ردیفها و گوشه های متعارف خارج شوند، مگر آنکه هنرمندان بعدی بخش هایی را به گروه نوازی و ... تخصیص دهند (منبع: دهلوی، حسین. مقالۀ آهنگسازی بر مبنای موسیقی ملی/ یادنامۀ استاد محمود کریمی). برای این منظور باید از تکنیک موسیقی جمعی و چندصدایی عمومی استفاده نماییم. البته چندصدایی را نمی توان تنها راه تحول در موسیقی ایرانی دانست ولی در حال حاضر راهی است که به چشم می خورد و عدۀ زیادی هم روی آن کار کرده اند. اگر چندصدایی برای موسیقی ایرانی را بپذیریم ناچار باید از تکنیک بین المللی این فن بهره بریم. در وهلۀ اول استفاده از تکنیک جهانی صورت تقلید خواهد داشت خصوصاً که در ابتدای راه هستیم و هنوز آثاری در این زمینه از گذشتگان خود نداریم که بتوانیم پایۀ کار خود را بر روی مطالعۀ آثار آنها قرار دهیم. در نتیجه مطالعات منحصر به آثار غربی خواهد شد. در این زمینه برخی از تکنیک ساده تری بهره می برند و برخی دیگر با امکانات نوآوری بیشتری درصددند موسیقی ایرانی را به صورت چندصدایی درآورند. از نظر تکنیک، روش آن دسته که آکوردها و هارمونی تازه به کار می برند بهتر به نظر می رسد زیرا این کار در موسیقی غرب نیز تا حدی تازگی دارد، ولی این روش به عقیدۀ برخی، از موسیقی ایرانی تا حد زیادی دور بوده و ویژگی های موسیقی ما را زیر سلطۀ تکنیک نوآوری و به ویژه تأثیرات فواصل دیسونانس (نامطبوع) که در نوآوری ها به چشم می خورد از بین می برد. در حال حاضر نوع نخست، بیشتر مناسب کارهای جمعی موسیقی است و ویژگی های موسیقی ایرانی بهتر نمایانده و قابل درک می باشد. به هر حال در هر دو شیوه آثاری بر اساس موسیقی ایرانی پدید آمده که وسیله ای است برای تعمق و تأمل بیشتر." (منبع: دهلوی، حسین. چندصدایی در موسیقی ایران/ مجلۀ موزیک ایران، سال دهم، شماره2)  
آثار:
-    آهنگهایی برای همنوازی سازهای ایرانی: دوئو سنتور، چهارنوازی مضرابی، سه نوازی قانون...
-    برای ارکسترهای بزرگ ایرانی: سبکبال، فروغ عشق (روی سروده عطار)، کنسرتینو برای سنتور و ارکستر (با همکاری فرامرز پایور)، شورآفرین، گفتگوی دل (روی سروده بابا طاهر)، سوئیت های آوازی بر روی ترانه های محلی ایرانی، شوشتری برای ویلن و ارکستر (بر اساس اثری از ابوالحسن صبا)، فانتزی برای تار و ارکستر (بر اساس اثری از علینقی وزیری)،...
-    برای ارکستر مضرابی: مهر فروزان، شراب عشق (روی سرودۀ مولوی)، نخست گلبانگ مضرابی،...
-    برای ارکستر سمفونیک: سرباز (با گروه آوازی)، سوییت برای ارکستر.
-    موسیقی صحنه ای: بالۀ بیژن و منیژه (26 بخش)، اپرای خسرو و شیرین، اپرای مانا و مانی (برای کودکان).
-    موسیقی فیلم: سه فیلم مستند از ابراهیم گلستان: موج و مرجان خارا، یک آتش، گنجینه های گوهر (موزه جواهرات ایران).
-    نگارش کتاب: تدوین آموزش "آموزش تمبک" با همکاری حسین تهرانی و تنی چند از دیگر استادان موسیقی ملی، همکاری در تدوین کتاب "آموزش ساز قانون" از ملیحه سعیدی، پیوند شعر و موسیقی آوازی، مجموعه هایی برای کودکان (گزیده ای از موسیقی کودکان جهان).