วิบูลย์ สงวนพงศ์ รับราชการในสังกัดกรมการปกครอง กระทรวงมหาดไทย เคยดำรงตำแหน่งจ่าจังหวัด ป้องกันจังหวัด และเป็นนายอำเภอหนองขาหย่าง จังหวัดอุทัยธานี ในปี พ.ศ. 2535 เป็นหัวหน้าฝ่ายบรรจุและแต่งตั้ง เป็นผู้อำนวยการสำนัก และเป็นรองผู้ว่าราชการจังหวัด ในปี พ.ศ. 2541 รวมระยะเวลาการดำรงตำแหน่ง 7 ปี 4 จังหวัด คือ จังหวัดร้อยเอ็ด จังหวัดพระนครศรีอยุธยา จังหวัดสมุทรสาคร จังหวัดลพบุรี และได้รับโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งเป็นผู้ว่าราชการจังหวัด (นักปกครอง 10) ในปี พ.ศ. 2548 ที่จังหวัดอ่างทอง และย้ายไปดำรงตำแหน่งผู้ว่าราชการจังหวัดเชียงใหม่ ในปี พ.ศ. 2550 จากนั้นในปี พ.ศ. 2552 ได้รับแต่งตั้งเป็นรองปลัดกระทรวงมหาดไทย และเป็นอธิบดีกรมป้องกันและบรรเทาสาธารณภัย ในปีถัดมา กระทั่งได้รับแต่งตั้งเป็นปลัดกระทรวงมหาดไทย ในปี พ.ศ. 2555[9]เมื่อวันที่ 9 ธันวาคม พ.ศ. 2558 เขาได้รับพระราชทานยศ นายกองเอก[10]