Był znany zwłaszcza z dorobku badawczego poświęconego twórczości Jerzego Grotowskiego. Jego publikacje na temat twórczości Grotowskiego zostały przetłumaczone na dwadzieścia języków. Opracował wraz z Januszem Deglerem z Uniwersytetu Wrocławskiego pierwszy w Polsce zbiór tekstów Jerzego Grotowskiego Teksty z lat 1965–1969. Przez wiele lat prowadził na temat twórczości Grotowskiego seminaria i konwersatoria ze studentami UW.
Był również autorem pierwszych tekstów poświęconych Ośrodkowi Praktyk Teatralnych „Gardzienice”, z czasów kiedy teatr ten nie był ani znany, ani powszechnie uznany (Zbigniew Osiński był uczestnikiem pierwszych wypraw zespołu), np. Gardzienice – więcej niż teatr, „Radar” 1979 nr 12; „Gardzienice: praktykowanie humanistyki” [w:] Parateatr II, Ośrodek Teatru Otwartego „Kalambur”, Wrocław 1982; czy teksty dotyczące spektaklu Gusła i wyprawy włoskiej z 1981, „Dialog” 1983 nr 2.
Kolejnym polem badań Zbigniewa Osińskiego był teatr Reduta. Opracował on korespondencję założycieli teatru, poprzedzoną obszernym wstępem, a także pisma teatralne jednego z nich Mieczysława Limanowskiego, który skądinąd był geologiem, badaczem sycylijskich Monti Peloritani. W 2003 ukazała się obszerna praca Osińskiego Pamięć Reduty.