Долматов сыграл большую роль и в оформлении галичской парторганизации, под руководством которой решались вопросы не только хозяйственного, но и военного строительства. В условиях нараставшей Гражданской войны Галич стал одним из центров подготовки красноармейцев. В связи с проведением в ноябре 1918 года мобилизации Дмитрию Ивановичу часто приходилось выезжать в волости, беседовать с крестьянами. В городе был организован сборный пункт для трех уездов: Галичского, Солигаличского и Чухломского. Мобилизованных размещали в казармах 181-го полка. Был открыт клуб, в котором велась политработа среди новобранцев, устраивались концерты. Душой клуба был Д. И. Долматов, его любили и уважали за глубокий ум и прямоту взглядов, он оказал неоценимые услуги революции. Один из работников Галичского уездного военкомата, заведующий агитационновербовочным отделом 3. И. Говядин также подтверждал эту высокую оценку Долматова: Дмитрий Иванович не только мог великолепно читать стихи А. С. Пушкина, но и активно участвовал в дискуссиях по поводу программ меньшевиков, эсеров, большевиков. Вокруг всегда собиралась молодежь из запасного батальона, города, слушали беседу, задавали вопросы и тут же получали ответы. Для многих из этих слушателей встреча с Долматовым стала определяющей, и некоторые из них вступали в партию большевиков.
Постепенно положение в Галиче ком уезде стабилизировалось, в чем, безусловно, была и заслуга Д. И. Долматова. Учитывая это, его в марте 1919 года выдвинули делегатом на VII губернский съезд Советов, на котором избрали членом Костромского губисполкома. Вскоре он стал его председателем, В архиве сохранилось удостоверение за № 1365: «Предъявитель сего Дмитрий Иванович Долматов, член Костромского губисполкома, председатель губернского исполнительного комитета». Дата регистрации в отделе управления губисполкома — 20 марта 1919 года. Как председателю губисполкома, ему давалось право получения вне очереди билетов на пароходных пристанях, железнодорожных станциях, мест в делегатских и штабных вагонах. Местные власти обязаны были выделять в его распоряжение для разъездов двух лошадей, поселять на квартиру, оказывать любую другую помощь. Наличие таких документов и предоставление услуг руководящим советским и партийным работникам диктовалось чрезвычайными условиями Гражданской войны. Костромская губерния сотрясалась различными мятежами, погромами и выступлениями со стороны антисоветских элементов, дезертиров, крестьян в Шунге, Самети, Красном и т. д. Не случайно губчека выдала Долматову удостоверение за подписью Я. К. Кульпе, свидетельствовавшее о том, что ему поручено командование всеми отрядами губчека в связи с нападением на волисполкомы Костромского и Нерехтского уездов. Сопроводил Дмитрий Иванович и не одну маршевую роту, в том числе в Вологду, Казань, Архангельск, уезжавшую на борьбу с белогвардейцами и интервентами.
Высокий, стройный, в военной гимнастерке, подтянутый, со строгим и выразительным лицом, обрамленным черной бородой и баками, умными внимательными карими глазами, высоким открытым лбом, зачесанными назад волосами. Как вспоминали современники, его густой бас, энергичная жестикуляция невольно заставляли не просто слушать, а вникать в логику содержательной речи. Вообще, Д. И. Долматова, выдающегося агитатора и пропагандиста, еще называли «художником коммунистического слова». Достоинства Долматова как руководителя высоко оценил А. В. Луначарский, побывавший в Костроме в качестве уполномоченного ВЦИК и ЦК РКП(б) в мае 1919 года и назвавший его одним из выдающихся работников губернии.
Поскольку губисполком в связи с мобилизациями был истощен до последних пределов, то А. В. Луначарский распорядился освободить от мобилизации (к этому времени уже бывшего) его председателя Долматова. «Но он, — как сообщал Луначарский В. И. Ленину и А. И. Рыкову, — наотрез отказался воспользоваться этим освобождением, полагая, и правильно, что на население произведет дурное впечатление этот факт».