Về nước năm 1986, Đỗ Hồng Quân tham gia giảng dạy môn Sáng tác, Phối khí tại Nhạc viện Hà Nội, liên tục hơn 25 năm cho đến nay, vừa sáng tác và dàn dựng chỉ huy nhiều chương trình hòa nhạc lớn. Ông đã từng tu nghiệp về Sáng tác và Chỉ huy tại Nhạc viện Paris (1990-1991). Trong nhiều năm qua, nhạc sĩ Đỗ Hồng Quân đã viết các tác phẩm khí nhạc, nhạc phim, nhạc sân khấu… Có thể kể tới: Rhapsodie Việt Nam, ballet Hồng hoang, nocturne Tiếng vọng, fantasy-symphonie Mở đất, Trio cho ba flỷte, Toccata cho piano, Concerto cho violon và dàn nhạc, Variations cho piano, Bốn bức tranh cho oboe, bộ gõ và piano, Tứ tấu đàn dây,Ngũ hành cho bộ gõ, và gần đây là Sắc xuân cho đàn bầu và dàn nhạc Giao hưởng dân tộc, Trổ Một cho Dàn nhạc Giao hưởng (2007), Dáng rồng lên (2010), Lời của Đá, Chiếc lá đầu tiên, Hoa Gạo, Gửi về sông Lục núi Huyền. Tác phẩm khí nhạc của ông đã được biểu diễn tại nhiều nước như: Pháp, Nga, Đức, Nhật, Thái Lan, Singapore, Uzơbeckistan, Latvia, được xuất bản tại Nga và Mỹ (2002).

Trong lĩnh vực thanh nhạc, Đỗ Hồng Quân là tác giả âm nhạc hai kịch hát mới: Câu chuyện tình (dựa theo tiểu thuyết Love Story, 1989) và Nàng Silami (1991) được dàn dựng tại Nhà hát Tuổi trẻ…, là tác giả của hàng chục ca khúc. Đã xuất bản Album-Audio tác giả Chiếc lá đầu tiên (1996). Ông là tác giả của ASEAN ca Việt Nam, Công đoàn ca, Tạm biệt SEAGAMES, Mái nhà trung màu xanh…

Tại Đại hội đại biểu toàn quốc Hội Nhạc sĩ Việt Nam tháng 7 năm 2010, ông được tái đắc cử Chủ tịch Hội Nhạc sĩ Việt Nam khóa VIII.