Барон (как его все называли) был, кроме того, одним из организаторов Русского технического общества и его первым председателем, членом Московского общества сельского хозяйства, Русского географического общества, председателем комиссии для рассмотрения проектов подвижного помещения для больных и раненых и почетным членом совета Комиссаровской технической школы в Москве. Являясь выдающимся инженером, А. И. Дельвиг также принимал участие в техническом руководстве и организации строительства многих крупнейших инженерных сооружений Российской империи: водопроводов в Москве, Нижнем Новгороде и Новочеркасске (а также в составлении проектов водопроводов в Казани и Симбирске), консультировал по вопросам строительства водопровода в С.-Петербурге, участвовал в проведении мытищинской воды в Кремлевский дворец и устроении отопления Успенского собора, в установлении нового резервуара в Сухаревой башне, обеспечил сохранение от разрушения Красных ворот в Москве, участвовал в работах по построению нескольких шоссейных дорог (Москва – Брест-Литовский, Московское шоссе от границ Владимирской губернии до Макарьевской ярмарки и под Нижним Новгородом, Нижегородское шоссе в пределах Нижегородской губернии, шоссе от Поморья до Едрова и из Малоярославца до Бобруйска, С.-Петербургско-Московского шоссе). Он был председателем архитектурного совета по построению в Москве храма во имя Христа Спасителя, членом комитета по надзору за устройством фабрик и заводов в Москве, организатором мастерских, послуживших основой для создания современного экскаваторного завода в Коврове. В 1844 году А. И. Дельвиг возглавил Нижегородскую губернскую строительную комиссию, так что именно под его руководством перестраивались ярмарочные здания в Нижнем Новгороде, возводились постройки комплекса женского Мариинского института близ старой Сенной площади (современная территория Политехнического университета), производился ремонт кремля (дворца военного губернатора), велось строительство Красных военных казарм на Нижневолжской набережной и мощение центральных улиц и площадей Нижнего Новгорода булыжником.
Барон Дельвиг участвовал в работах по соединению рек Москвы и Волги, устройству набережных и по улучшению судоходства на реке Москве, он – автор проекта постоянного моста через реку Днепр в Киеве, занимался работами по устройству постоянной переправы через реку Кубань у Варениковской пристани, проектировал мост через реку Упу в Туле, со стоял членом комиссии по сооружению постоянного моста через реку Неву, участвовал в строительстве моста через реку Клязьму близ Коврова, станции Ковров-1 и центральных железнодорожных мастерских при станции. Он даже составил правила об изготовлении кирпича и о наблюдении за его производством