Osterfeld förderte über diese Einschachtanlage (1884 Durchschlag mit Zeche Oberhausen) aus einem relativ kleinen Baufeld von 8,6 km2 zunächst nur 80.000 t/Jahr (1880), erlebte dann aber eine Leistungsexplosion auf knapp 300.000 t (1890) und mehr als 500.000 t (1895). Osterfeld stand damit schon in den 1890er Jahren in der Spitzengruppe der rheinischen Zechen mit einer stärkeren Produktivität als die alten Malakowanlagen: Zollverein ca. 400.000 t, Rheinpreußen ca. 300.000 t, Oberhausen und Carl ca. 200.000 t. 1893/94 wurde parallel zu den Zeilen der Übertagesanlagen, aber jenseits des Zechenbahnhofes, eine Kokerei gebaut, die 1896 erweitert und mit einer Nebenproduktenanlage ausgestattet wurde.
Die mangelhafte Bewetterung der Grubenbaue veranlaßte das Oberbergamt Dortmund 1898 "zur genügenden Sicherung des Lebens und der Gesundheit der Bergleute" die Anlage eines zweiten Schachtes anzuordnen. Der Wetterschacht 2 (d= 4,5 m) wurde 1898 bis 1901 abgeteuft. 1903 ersetzte man das alte Pyramidengerüst über Schacht 1 durch eine zeitgemäßere Konstruktion und es entstand eine weitere Kohlenwäsche mit Separation. Osterfeld hatte zur Jahrhundertwende mit 2000 t die gleiche Tagesleistung wie die modernen Neugründungen jener Zeit: Rheinpreußen 4 in Moers oder auch die spektakulären Neuanlagen der Harpener Bergbau-AG in Dortmund, die Zechen Preußen und Scharnhorst. Osterfeld wurde 1903 bis 1906 komplettiert durch den Wetterschacht 3, der einen erstaunlich weiten Durchmesser von 6,1 m erhielt. Ein umfangreiches Ausbauprogramm folgte in den Jahren um 1910: Verwaltungsgebäude, Kaue und Toranlage entstanden. Die Kokerei wurde erneuert und erhielt eine Benzolfabrik und eine Leuchtgasanlage, mit der schon vor dem 1. Weltkrieg die Gemeinden Sterkrade und Osterfeld mit Gas versorgt wurden. Die Ausdehnung der untertägigen Grubenbaue wird sinnfällig durch die 1913/14 abgeteufte und 1921-24 mit Bauten versehene Außen-schachtanlage Osterfeld 4.
Der Ausbau von Osterfeld in den Jahren vor und nach 1900 fällt in eine lebhafte Expansionsphase des GHH-Bergbaus, der im Rheinland Parallelen nur bei der Expansion des Thyssen-Bergbaus und der Zeche Rheinpreußen hatte. 1897 bis 1913 entstanden die GHH Zechen Sterkrade, Vondern und Jacobi, jeweils als Doppelschachtanlagen. Bei Ausbruch des Ersten Weltkrieges förderten die GHH-Zechen über sechs Förderschächte 13.000 Tagestonnen, deckten damit den gesamten Bedarf des Unternehmens an Kohle und Koks und brachten zusätzlich noch erhebliche Mengen auf den Markt. Osterfeld hatte seinen Anteil an der Tagesförderung inzwischen auf 4000 t gesteigert. Die Zeche förderte schon 1905 knapp 1,0 Mio t und konnte sich bis zum Krieg noch auf 1,2 Mio t steigern. Bis in die 1930er Jahre wurde diese Marke nicht überschritten, nachdem die 1920er Jahre einen starken Leistungsabfall gebracht hatten.
Der Bau neuer Schachtanlagen und die enorme Steigerung der Förderung gingen einher mit einem sprunghaften Anstieg der Beschäftigtenzahl. Noch Anfang der 1880er Jahre waren auf den GHH-Zechen nur knapp 2000 Bergleute beschäftigt, deren Zahl sich im darauffolgenden Jahrzehnt etwa verdoppelte. In den 15 Jahren zwischen 1895 und 1910 verdreifachte sich die Zahl der Bergleute von 4000 auf etwa 12.000. Auf Osterfeld waren im Spitzenjahr 1910 allein 4844 Bergleute tätig.
Die Jahrzehnte um 1900 waren geprägt von einem intensiven Siedlungsbau, besonders für die Bergleute der Zeche Osterfeld. Von 684 Häusern in GHH-Siedlungen, wurden 181 Häuser der Zeche Osterfeld zugerechnet. Ein Teil dieser Häuser entstand als Erweiterung der Siedlung Eisenheim (= Eisenheim II) in den Jahren 1897-1903. Die Erweiterung wurde dort gegen den Protest der alteingesessenen Walzwerksmeister, die den Zuzug fremder Zechenarbeiter fürchteten, durchgeführt. Mit Stemmersberg entstand 1902 und 1904 die größte geschlossene Siedlungsanlage (1920 erweitert). Eine kleinere Siedlungsansatz war 1907 in der Tonderner Straße entstanden, die ebenfalls 1920 ausgedehnt wurde.
Die Siedlung am Birkenplatz 1921-22 und 1927/28 wird in Zusammenhang gebracht mit dem Ausbau der Kokerei Osterfeld, dürfte jedoch auch den auf Schacht 4 einfahrenden Bergleuten zur Unterkunft gedient haben. Die Siedlung wurde von Toni Schwingen entworfen, dem Architekten von Osterfeld 4.
Nachdem die Kokerei 1927/28 erneut vollständig umgebaut und mit neuen Koksofenbatterien versehen wurde, war die wichtigste Baumaßnahme zwischen den Kriegen der Ausbau von Osterfeld zur Großschachtanlage. Die GHH folgte damit den allgemeinen Rationalisierungstendenzen im deutschen Steinkohlenbergbau, die ganz auf Konzentration der Förderung und Stillegung kleiner Schachtanlagen ausgerichtet waren. Ziel der GHH war es, die gesamte Fördermenge des Jahres 1914 von 13.000 Tagestonnen zukünftig über nur noch zwei Förderschächte zu heben. Als Förderstandorte wurden die Zechen Jacobi (Abbruch im Juli 1979) und Osterfeld festgelegt; die anderen GHH-Zechen Sterkrade, Vondern und Oberhausen erhielten eine begrenzte Funktionsbestimmung: Bewetterung, Seilfahrt, Materialförderung. Oberhausen war schon 1931 stillgelegt worden, Sterkrade folgte 1932. Die Grubenfelder wurden Osterfeld zugeschlagen, so daß sich die Berechtsame der Zeche nun über 23,6 km2 erstreckten. Der Schacht Osterfeld 3 - bisher nur ausziehender Wetterschacht - wurde zum Förderschacht mit einer Kapazität von 7000 Tagestonnen ausgebaut. Zeche Osterfeld erlebte in den 1930er Jahren eine steile Aufwärtsentwicklung und brachte es 1939/40 auf eine Spitzenleistung von 8214 Tagestonnen, was einem Jahresausstoß von mehr als 2,1 Mio t Kohle entspricht.
Im Krieg erlitt Osterfeld 1943 und 1944 durch Bombentreffer erhebliche Schäden. 1944 wurde der Hauptförderschacht 3 mit zugehörigen Bauten völlig zerstört.
Noch in die Zeit der eigenständigen Zechenverwaltung fallen Planung und Baubeginn für einen Förderturm über Schacht 1. Der Turm wurde 1957-59 ausgeführt und hatte eine Förderkapazität von 10.000 Tagestonnen. Nach Fertigstellung erreichte Osterfeld eine Leistung von gut 2 Mio t Kohle.
Eine zusätzliche Außenschachtanlage wurde 1962-68 in weit vorgerückter nördlicher Position durch den Nordschacht(auch: Wetterschacht Sterkrade Nord oder Schacht 8) geschaffen.
Das Baufeld Osterfeld umfaßte 1970 41 km². Die Zeche erreichte 1981 ihre maximale Förderung mit 2,8 Mio t. Im Rahmen der Strukturkrise von Kohle und Stahl wurde Osterfeld 1991 stillgelegt. Das zum Zeitpunkt der Inventarisation noch vollständig erhaltene Bergwerk mit Kokerei wurde 1989/90 und Ende 1993 durch umfangreiche Abbrüche zur Einbeziehung des Geländes in eine Landesgartenschau im denkmalwerten Bestand erheblich reduziert.
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