ศ. ออร์นิชมีชื่อเสียงในการรักษาโรคหลอดเลือดหัวใจและโรคเรื้อรังประเภทอื่น ๆ โดยวิธีเปลี่ยนวิถีชีวิตเริ่มตั้งแต่ปี ค.ศ. 1977 เขาเป็นผู้นำในงานวิจัยคลินิกที่พิสูจน์เป็นครั้งแรกว่า การเปลี่ยนวิถีชีวิตไม่ใช่แต่เพียงสามารถระงับการเจริญขึ้นของโรคหลอดเลือดหัวใจแต่สามารถแม้แต่จะฟื้นฟูโรคนั้น วิถีชีวิตที่กล่าวถึงรวมทั้ง อาหารที่ไม่ขัดฟอกที่มาจากพืช (อาหารมังสวิรัติแบบเคร่ง)[2] การหยุดสูบบุหรี่ การออกกำลังกายเบา ๆ การบริหารความเครียดโดยเทคนิคต่าง ๆ รวมทั้งโยคะ และการนั่งสมาธิและการอุปการะช่วยเหลือกันด้านจิตใจทางสังคมคุณหมอแสดงความกตัญญูกับสวามีสัตชิตนันทะที่ช่วยคุณหมอให้เกิดความคิดแบบองค์รวมในด้านสุขภาพเชิงป้องกัน

ผลงานสำคัญของคุณหมอมาจากงานวิจัยแบบสุ่มมีตัวควบคุม (randomized controlled trial) ที่รู้จักกันว่า "Lifestyle Heart Trial (การทดลองรักษาโรคหัวใจด้วยการเปลี่ยนวิถีชีวิต)"โดยมีข้อมูลที่สะสมช่วงปีหนึ่งพิมพ์ในวารสารการแพทย์ The Lancet[3] ในปี ค.ศ. 1990และมีข้อมูลที่สะสมช่วง 5 ปี พิมพ์ในวารสารสมาคมการแพทย์อเมริกัน (Journal of the American Medical Association) ซึ่งได้ทำการทดลองกับคนไข้โรคหัวใจ[4][5] ผลงานวิจัยแสดงว่า คนไข้ที่ปฏิบัติตามหลักการของคุณหมอไม่ใช่เพียงแค่มีเหตุการณ์ปัญหาหัวใจ (cardiac event) จำนวนน้อยกว่าคนไข้ที่ปฏิบัติตามคำแนะนำทางแพทย์ที่เป็นมาตรฐานเท่านั้นสภาพโรคหลอดเลือดแดงแข็งของคนไข้เหล่านั้นก็ยังกลับดีขึ้นอีกด้วย โดยมีหลักฐานเป็นหลอดเลือแดงในหัวใจที่ขยายใหญ่ขึ้น (คือมีการตีบที่ลดลง) ภายในเวลา 1 ปีที่เริ่มการรักษาแต่คนไข้ในกลุ่มควบคุมโดยมากกลับมีหลอดเลือแดงในหัวใจที่ตีบลงภายหลังการทดลองเทียบกับก่อนการทดลองนอกจากนั้นแล้ว นายแพทย์อื่น ๆ ก็ได้ยืนยันผลที่คล้ายกันด้วยวิธีการรักษาแบบเดียวกันแล้ว ตัวอย่างเช่น น.พ.คอลด์เวลล์ เอสเซลเตน[6] และ น.พ.เค แลนซ์ กูล์ด[7]

การค้นพบสำคัญนี้น่าสนใจมากเพราะว่าเป็นสิ่งที่เหมือนกับจะเป็นไปไม่ได้ทางกายภาพและบอกเป็นนัยถึงวิธีการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดที่มีค่ารักษาที่ถูกกว่า มีวิธีการรักษาที่ปลอดภัยกว่า วิธีการรักษาที่ต้องอาศัยการผ่าการเจาะเช่นการผ่าตัดหัวใจแบบ bypass (โดยเอาเส้นเลือดจากอีกที่หนึ่งมาเย็บติดเป็นทางเลี่ยงหลอดเลือดหัวใจที่ตีบตัน), แบบ balloon (โดยใช้ลูกโป่งเปิดขยายรูที่ตีบ), และแบบ stents (โดยใช้ปล้องสังเคราะห์สอดเข้าไปที่เส้นเลือดหัวใจไม่ให้ตีบ)

ศ. ออร์นิชยังเป็นผู้อำนวยการของการทดลองแบบสุ่มมีกลุ่มควบคุมการทดลองแรกที่แสดงว่า การเปลี่ยนวิถีชีวิตสามารถชะลอ ยับยั้ง และทำให้ดีขึ้น ซึ่งโรคมะเร็งต่อมลูกหมากในระยะต้น ๆงานวิจัยนี้ทำด้วยการร่วมมือกับประธานของแผนกวิทยาทางเดินปัสสาวะ (Urology) ของ UCSF คือ น.พ.ปีเตอร์ แคร์โรลล์และประธานของศูนย์มะเร็งอนุสรณ์ Sloan-Kettering น.พ.วิลเลียม แฟร์ด้วย[8]

ในปี ค.ศ. 2008 คุณหมอพิมพ์ผลงานวิจัยร่วมกับ ศ.ญ. อะลิซาเบ็ธ แบล็คเบอร์น (ผู้รับรางวัลโนเบลสาขาการแพทย์ ปี ค.ศ. 2009)ซึ่งแสดงว่าการเปลี่ยนวิถีชีวิตมีอิทธิพลต่อการแสดงออกของยีน (gene expression) ภายในเวลาเพียง 3 เดือนมีผลเป็นการเริ่มการทำงานของยีนที่ช่วยป้องกันโรค และหยุดการทำงานของยีนที่ส่งเสริมโรคมะเร็งและโรคหัวใจและเพิ่มการผลิตเอ็นไซม์ telomerase ซึ่งเพิ่มความยาวให้กับนิวคลีโอไทด์ telomeres ซึ่งเป็นส่วนปลายของโครโมโซมที่ช่วยควบคุมความแก่[9]

คุณหมอยังเป็นผู้เขียนหนังสือที่ขายดีที่สุดรวมทั้ง Dr. Dean Ornish's Program for Reversing Heart Disease (โปรแกรมของคุณหมออร์นิชเพื่อทำโรคหัวใจให้ดีขึ้น) Eat More, Weigh Less (ทานมากขึ้นแต่หนักน้อยลง) Love & Survival (ความรักและความอยู่รอด) และหนังสือล่าสุดคือ The Spectrum (การบริโภคอาหารแบบสเปกตรัม)

คุณหมอได้เป็นแพทย์ให้คำปรึกษาแก่อดีตประธานาธิบดีบิล คลินตัน ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1993โดยที่ครั้งแรก สุภาพสตรีหมายเลขหนึ่งฮิลลารี คลินตันได้ขอให้คุณหมอให้คำปรึกษากับพ่อครัวที่ทำเนียบขาวที่แคมป์เดวิด และบนเครื่องบินประจำตำแหน่งประธานาธิบดีแอร์ฟอร์ซวัน เพื่อที่จะปรุงอาหารเพื่อช่วยรักษาสุขภาพ

ในปี ค.ศ. 2010 หลังจากที่เส้นเลือดทางเลี่ยง (ที่เย็บใส่ในการผ่าตัดแบบ bypass) ของอดีตประธานาธิบดีเกิดการอุดตันุคุณหมอออร์นิชได้ไปพบกับคลินตันและแนะนำให้ทานอาหารที่มาจากพืชโดยมากเพราะว่า การเปลี่ยนการทานอาหารแบบพอประมาณยังไม่สามารถจะหยุดการแพร่ขยายของโรคหัวใจและคลินตันก็ได้ตกลงที่จะทำตาม[10]

โดยไม่เหมือนกับคำแนะนำของ น.พ. เอสเซลเตน คุณหมอออร์นิชแนะนำให้บริโภคน้ำมันปลาเป็นอาหารเสริม และไม่แนะนำอาหารมังสวิรัติแบบเคร่งคือ อนุญาตให้บริโภคผลิตภัณฑ์จากสัตว์เป็นบางครั้งบางคราว[11]

คุณหมอได้เป็นผู้เขียนคอลัมน์ประจำเดือนของนิตยสาร Newsweek และ Reader's Digestและเป็นบรรณาธิการแพทย์คนปัจจุบันของเว็บไซต์ข่าว The Huffington Post

ภาพยนตร์สารคดียาว 1 ช.ม.ของคุณหมอได้ฉายบนสถานี PBS ในรายการวิทยาศาสตร์ชุด Nova นอกจากคุณหมอยังได้รับสัมภาษณ์ในรายการชุดของบิล มอยเยอร์ เรื่อง Healing & The Mind (การฟื้นฟูตัวและสุขภาพใจ) ในสถานี PBS แล้วผลงานของคุณหมอยังปรากฏในภาพยนตร์สารคดี Escape Fire: The Fight to Rescue American Healthcare (หนีไฟ - การต่อสู้เพื่อช่วยระบบการรักษาสุขภาพชาวอเมริกันให้รอด)เกี่ยวกับการเปลี่ยนระบบการรักษาสุขภาพในอนาคตให้เป็นแบบมีคนไข้เป็นศูนย์ มีการรักษาโดยองค์รวม