เมื่อสำเร็จการศึกษาจากประเทศอังกฤษ หม่อมราชวงศ์เฉลิมลาภ ทวีวงศ์ ได้กลับมารับราชการในตำแหน่งต่างๆ ในกระทรวงมหาดไทย อาทิ

• ดำรงตำแหน่ง เลขานุการมณฑลภูเก็ต
• 15 สิงหาคม พ.ศ. 2472 ดำรงตำแหน่ง ผู้รั้งตำแหน่งปลัดจังหวัดภูเก็ต[2]
• 7 มีนาคม พ.ศ. 2472 ดำรงตำแหน่ง ปลัดจังหวัดภูเก็ต[3]
• 10 ธันวาคม พ.ศ. 2474 ดำรงตำแหน่ง มหาดไทยมณฑลภูเก็ต[4]
• 7 เมษายน พ.ศ. 2476 ดำรงตำแหน่ง ปลัดกรมการเมือง[5]
• 7 มิถุนายน พ.ศ. 2476 ดำรงตำแหน่ง มหาดไทยมณฑลนครศรีธรรมราช[6]

พ.ศ. 2477 ดำรงตำแหน่ง ข้าหลวงตรวจการกรมมหาดไทย

• 16 เมษายน พ.ศ. 2480 ดำรงตำแหน่ง ข้าหลวงประจำจังหวัด (ผู้ว่าราชการจังหวัด) ประจวบคีรีขันธ์[7]
• 15 ธันวาคม พ.ศ. 2480 ดำรงตำแหน่ง ข้าหลวงประจำจังหวัดนราธิวาส[8]
• 1 มีนาคม พ.ศ. 2482 ดำรงตำแหน่ง ข้าหลวงประจำจังหวัดสงขลา[9]
• 1 กรกฎาคม พ.ศ. 2484 ดำรงตำแหน่ง ข้าหลวงประจำจังหวัด ประจำกระทรวง[10]
• 19 พฤศจิกายน พ.ศ. 2484 ดำรงตำแหน่ง ข้าหลวงประจำจังหวัดพระตะบอง[11]
• พ.ศ. 2486 ดำรงตำแหน่ง หัวหน้าที่ปรึกษาประจำกองข้าหลวงใหญ่ 4 รัฐมาลัย
• 2 มีนาคม พ.ศ. 2489 ดำรงตำแหน่ง อธิบดีกรมมหาดไทย[12]
• 23 พฤษภาคม พ.ศ. 2489 ดำรงตำแหน่ง อธิบดีกรมประชาสงเคราะห์[13]
• 1 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2490 โอนไปรับราชการทางสำนักพระราชวัง ดำรงตำแหน่งเลขาธิการพระราชวัง[14]
• 17 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2491 ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งให้เป็นผู้อำนวยการสำนักงานทรัพย์สินส่วนพระมหากษัตริย์อีกตำแหน่งหนึ่ง[15]
• 14 สิงหาคม พ.ศ. 2495 ราชองครักษ์พิเศษ และนายทหารพิเศษประจำกรมทหารราบที่ ๑ มหาดเล็กรักษาพระองค์[16]
• 24 พฤศจิกายน พ.ศ. 2509 ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ แต่งตั้งเป็นองคมนตรี[17]