Służba wojskowa Zaraz po studiach wstąpił do Szkoły Podchorążych Rezerwy Piechoty nr V w Cieszynie, następnie w Ostrowi Mazowieckiej. Już jako podchorąży, od 1 października do 15 listopada 1931 r. odbył kurs broni ciężkiej w Centralnej Szkole Strzelniczej w Toruniu. 15 sierpnia 1931 r. mianowany podporucznikiem piechoty, został skierowany do 9 Pułku Piechoty Legionów w Zamościu, gdzie został dowódcą plutonu ciężkich karabinów maszynowych szkoły podoficerskiej. Po awansie 1 stycznia 1934 r. na porucznika skierowano go do Centrum Wyszkolenia Sanitarnego w Warszawie, gdzie po jednodniowym kursie psychotechnicznym wrócił do pułku w Zamościu na stanowisko dowódcy plutonu zwiadu, którą to funkcję pełnił do 11 czerwca 1935 r.
W 1935 r. Zbigniew Braunstein został oddelegowany na dwumiesięczną podróż służbową po Austrii i Niemczech - oficjalnie dla doskonalenia znajomości języka niemieckiego, lecz przypuszczalnie, jako oficer zwiadu, dla bliskiego zapoznania się z szybko militaryzującą się III Rzeszą. 18 listopada 1935 r. został skierowany rozkazem Ministra Spraw Wojskowych L. 2288 do Baoniu KOP „Sienkiewicze” ulokowanego na poleskich bagnach przy granicy z ZSRR, gdzie objął funkcję dowódcy plutonu ciężkich karabinów maszynowych. 11 listopada 1937 r. został odznaczony Brązowym Krzyżem Zasługi. W grudniu 1937 r.