Princeton Üniversitesi'nde 1881-1883 arasında doğa bilimleri asistanlığı, 1883-1890 arasında da karşılaştırmalı anatomi profesörlüğü yapan Osborn, bu dönemdeki çalışmalarını beyin anatomisi üzerinde yoğunlaştırdı. Daha sonra New York'a geçerek Columbia Üniversitesi'nde 1891-1896 arasında biyoloji, 1896-1935 arasında da zooloji profesörlüğü yaptı. Ama zamanının büyük bölümünü Amerika Doğa Tarihi Müzesi'ndeki çalışmalarına ayırdı.1891-1910 arasında, müzede bir memeliler (daha sonra omurgalılar) bölümü kurdu, 1908-1935 arasında da müzenin yöneticiliğini yaptı. Bu dönemde müzede dünyanın en geniş omurgalılarfosilleri koleksiyonunu oluşturdu. Ayrıca paleontolojiyi halka tanıtmaya yönelik çeşitli çalışmalar yaptı.
Başlıca yapıtları
From the Greeks to Darwin (1894; Yunanlardan Darwin'e)
The Age of Mammals (1910; Memeliler Çağı)
Origin and Evolution of Life (1917; Yaşamın Kökeni ve Evrimi)