Kariera Oshlack zmieniała obszar zainteresowań na zastosowania matematyki w genetyce po przeprowadzce do Walter i Eliza Hall Institute, gdzie pracowała w charakterze pracownika naukowego (2003–2007), a następnie jako starszy pracownik naukowy (2007–2011) w sekcji bioinformatykiWomen In Astronomy: Career Profiles: Astronomer to Head of Bioinformatics. Oshlack przeniosła się do Murdoch Children's Research Institute w Melbourne w 2011 roku, gdzie objęła stanowisko szefa bioinformatyki. Została również mianowana w 2013 roku współprzewodniczącą grupy doradczej The Melbourne Genomics Health AllianceMelbourne Genomics. W 2013 roku była w komitecie organizacyjnym Beyond the Genome.
Badania Analiza ekspresji genów Badania Oshlack koncentrują się na metodach analizy ekspresji genomu, w szczególności obliczeń i analiz statystycznych transkryptomu. Obejmują pracę nad normalizacją poziomu tła w dwukolorowych mikromacierzach, normalizacją danych z mikromacierzy, analizą porównawczą sekwencjonowania RNA i normalizacją wzorów metylacji w macierzach DNA człowieka.