Parallèlement à son activité de compositeur, Marc-Olivier Dupin a exercé de nombreuses responsabilités pédagogiques : enseignant, directeur d'école de musique et de conservatoire, en particulier du Conservatoire national supérieur de musique et de danse de Paris (de 1993 à 2000), puis conseiller musique à la Mission de l'éducation artistique et de l'action culturelle créée par Jack Lang (de 2000 à 2002). Depuis 2002, il est directeur général de l'Orchestre national d'Île-de-France.