C'est un militant actif du néolamarckisme et publie sur le sujet de nombreux articles. Il reçoit de nombreux honneurs durant sa vie : il est élu à l'Académie des sciences des États-Unis en 1873 et obtient la présidence de la plus importante société savante du pays, l'American Association for the Advancement of Science en 1896.
Il est l'auteur de plus de 1 000 nouvelles espèces et plus de 500 genres, la plupart concernant des vertébrés fossiles. Parmi ceux-ci, figurent certains des plus anciens mammifères connus qu'il a découverts dans le Nouveau-Mexique et 56 espèces de dinosaures, dont le Camarasaurus et le Coelophysis. Auteur prolifique, il a fait paraître près de 1 400 articles scientifiques ainsi que de nombreux livres.
Cope est également célèbre pour sa rivalité extrême avec le paléontologiste Othniel Charles Marsh (1831-1899), rivalisant pour découvrir de nouveaux dinosaures de plus en plus gros et s'autorisant tous les coups, même les plus bas. Cette rivalité a été baptisée aux États-Unis, la Bone Wars ou guerre des os.