วิบูลย์ เข้ารับราชการในปี พ.ศ. 2463 ในตำแหน่งรองผู้ช่วยเจ้ากรมป่าไม้ ชั้นสอง กรมป่าไม้ กระทั่งในปี พ.ศ. 2495 ได้รับการแต่งตั้งเป็นผู้อำนวยการองค์การอุตสาหกรรมป่าไม้ ซึ่งดำรงตำแหน่งนี้ตลอดมา และพ้นจากตำแหน่งเมื่อวันที่ 1 ตุลาคม พ.ศ. 2508 ขณะดำรงตำแหน่งผู้อำนวยการองค์การอุตสาหกรรมป่าไม้ ได้รับพระบรมราชโองการโปรดเกล้าฯ ให้ดำรงตำแหน่งรัฐมนตรี 2 วาระ คือ เป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงเกษตร และรัฐมนตรีว่าการกระทรวงสหกรณ์ ในคณะรัฐมนตรีไทย คณะที่ 27 ซึ่งมีนายพจน์ สารสิน เป็นนายกรัฐมนตรี[2] และเป็นรัฐมนตรีว่าการกระทรวงเกษตร คณะรัฐมนตรีไทย คณะที่ 28 ซึ่งมีพลโทถนอม กิตติขจร (ยศในขณะนั้น) เป็นนายกรัฐมนตรี

ในขณะดำรงตำแหน่งรัฐมนตรี เขาได้รับแต่งตั้งเป็นนายกสภามหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ อีกตำแหน่งหนึ่ง[3]