В день коронации Николая I И. И. Дибич был произведен в генералы от инфантерии. Накануне этого события он решительно стал на сторону монархии, когда 14 декабря 1825 г. в Санкт Петербурге на Сенатской площади произошло восстание декабристов; принял меры к полному раскрытию заговора и аресту некоторых членов тайного общества. После этого Иван Иванович до конца жизни оставался ближайшим советником и доверенным лицом императора. В 1827 г. он был послан на Кавказ для устранения трений между Ермоловым и Паскевичем и по возвращении в столицу стал графом Российской империи.
Когда началась русско-турецкая война 1828–1829 гг., Дибич прибыл в действующую армию, которой командовал его давний начальник П. X. Витгенштейн, но в начале военных действий определенной должности не занимал. Главные боевые действия развернулись у крепостей Силистрия, Шумла и Варна. Против 20-тысячного гарнизона Силистрии был оставлен лишь слабый заслон, а турецкий гарнизон Шумлы по численности превышал осаждавшие крепость русские войска. Более успешно армия действовала под стенами Варны, где с помощью Черноморского флота удалось полностью блокировать крепость, а затем и вынудить ее к капитуляции. За участие но взятии Варны генерал от инфантерии Дибич был награжден орденом св. Андрея Первозванного. Взятием Варны решено было закончить неблагоприятно сложившуюся кампанию. 3 октября русская армия отступила от Шумлы, а 27-го числа была снята и осада Силистрии. Кампания 1828 г. была проведена с недостаточными силами и после перехода через Дунай свелась к одновременной осаде грех крепостей, на что было потрачено много времени и сил.
18 февраля 1829 г. на место генерал-фельдмаршала Витгенштейна главнокомандующим был назначен Дибич, а начальником штаба — Толь. Приняв армию, они деятельно стали приводить ее в порядок и укреплять тылы. Благодаря Черноморскому флоту у Сизо-поля, на болгарском побережье, был высажен десант и устроена главная база. Попытки турок отбить Сизополь были отражены. Турецкое командование начало военные действия уже в апреле наступлением на занятую русскими Варну, однако противника разбили части генерала Рота. 7 мая Дибич во главе 60-тысячной армии переправился через Дунай и осадил Силистрию. Оставив у крепости половину армии, русский главнокомандующий выступил на юг для удара во фланг идущему к Варне войску великого визиря Решид-паши. 30 мая турецкая армия была настигнута в районе Кулевчи. Упорный бой длился пять часов, причем туркам вначале удалось потеснить наши авангарды. Выдвинутая вперед конная артиллерия ударила по противнику картечью, а затем его атаковали гусарские полки. Воспользовавшись растерянностью и временным бездействием великого визиря, русским войскам удалось подтянуть резервы, перегруппироваться и перейти в наступление. Сражение завершилось полным поражением войск Решид-лаши. Турки потеряли более 5 тысяч убитыми, 2 тысячи пленными, 50 орудий и 6 знамен. Разгром турецкой армии при Кулевче способствовал и капитуляции Силистрии, которая сдалась 19 июня. В крепости было взято более 9 тысяч пленных, 264 орудия и 100 знамен. 9 июня 1829 г. генерал от инфантерии И. И. Дибич награжден орденом св. Георгия 2-й степени «…за поражение турок в сражении при Кулевче 30 мая 1829 года».
2 июля этого же года начался Забалканский поход русской армии, который решил исход этой войны. 6 и 7 июля русские войска, отбросив малочисленные турецкие отряды и форсировав реку Камчик, двинулись в восточную часть Балкан. Уже 12 июля был с ходу захвачен порт Бургас. «Балканы, считавшиеся непроходимыми в течение стольких веков, пройдены в три дня и победоносные знамена Вашего Величества развеваются на стенах Бургаса, среди населения, которое встретило наших храбрецов, как освободителей и братьев», доносил Николаю I главнокомандующий. Узнав о походе русских войск за Балканы, великий визирь двинул из Шумлы 12-тысячный отряд Ибрагима-паши к Айдосу и 20-тысячный отряд Халила-паши к Сливне. 13 июля корпус генерала Ридигера разбил турок у Айдоса, а 31 июля Дибич с двумя корпусами разгромил у Сливны отряд Халила-паши, сам не понеся потерь. Не имея больше в тылу крупных сил противника, русский главнокомандующий двинул свою армию на Константинополь. Пройдя за шесть дней!20 верст и потеряв от жары и болезней до 5 тысяч человек, русская армия 7 августа подошла к Адрианополю, а на следующий день деморализованный гарнизон крепости капитулировал. Султан Махмуд II вынужден был пойти на переговоры. 2 сентября 1829 г. в Адрианополе был подписан мирный договор, по которому к России отходило кавказское побережье с Анапой и Поти, за ней закреплялось устье Дуная. Молдавия, Валахия, Сербия и Греция получали автономию, гарантом которой становилась Россия. Восстанавливалось право свободного прохождения русских судов через турецкие проливы.