Основное направление в научной деятельности проф. В.И. Косинцева – интенсификация тепломассообменных процессов под воздействием переменного тока промышленной частоты в аппаратах электродного типа и основы их конструирования. Химические аппараты, способы их устройства внедрены в промышленность, используются в учебном процессе. Одна из разработок – «Электроконвектор электродного типа» внесена в каталог «Электроэнергетика в социальном развитии села». Результаты научных исследований и разработок докладывались на конференциях и симпозиумах различных уровней, включая международный.

Под руководством В.И. Косинцева защищено 25 кандидатских и 2 докторских диссертации (А.И. Сечин и В.В. Коробочкин). Большинство из получивших ученую степень работали или работают в ТПУ. Виктор Иванович имеет свыше 30 авторских свидетельств и патентов на изобретения, более 150 научных и научно-методических работ.