เจ้ากาวิละวงศ์ ณ เชียงใหม่ เข้ารับราชการเป็นนายช่าง สังกัดกรมรถไฟ[2] และมีส่วนร่วมในการสร้างสะพานพระราม 6 เมื่อปี พ.ศ. 2469 ซึ่งได้รับพระราชทานเครื่องราชอิสริยาภรณ์เป็นพิเศษ ในพิธีเปิดสะพานในครั้งนั้นด้วย

ในสมัยที่เจ้ากาวิละวงศ์รับราชการในสังกัดกรมทางหลวง ดำรงตำแหน่งนายช่างกำกับการภาคอิสาณ ท่านได้เป็นผู้ออกแบบและอำนวยการก่อสร้างสะพานข้ามลำโดมน้อยในทางหลวงแผ่นดินสายวารินชำราบ-ช่องเม็ก (ปัจจุบันคือทางหลวงแผ่นดินหมายเลข 217 ถนนสถิตนิมานการ) จนสำเร็จ รัฐบาลไทยจึงประกาศให้ขนานนามสะพานนี้ว่า "สะพานกาวิละวงศ์" เมื่อ พ.ศ. 2493 เพื่อเป็นเกียรติแก่ท่าน[4] สะพานแห่งนี้ทำเป็นรูปสะพานโค้ง ถือเป็นสะพานที่สร้างด้วยคอนกรีตเสริมเหล็กที่ไม่มีเสากลางเป็นแห่งแรกของจังหวัดอุบลราชธานี นับว่าเป็นของแปลกใหม่สำหรับชาวจังหวัดอุบลราชธานีในยุคนั้น[5]

เจ้ากาวิละวงศ์เป็นผู้ร่วมก่อตั้งสมาคมถ่ายภาพแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ ร่วมกับหม่อมราชวงศ์จักรทอง ทองใหญ่ เมื่อปี พ.ศ. 2502[6] และได้รับเลือกให้ดำรงตำแหน่งนายกสมาคมฯ ในระหว่างปี พ.ศ. 2504 ถึงปี พ.ศ. 2508

เจ้ากาวิละวงศ์เคยเป็นผู้จัดการตลาดวโรรส ในยุคที่เป็นตลาดของตระกูล ณ เชียงใหม่[7]