Вместе с Г. А. Зундблатом Михаил Осипович в конце 1930-х гг. работал над проектами типовых дач и общественных сооружений для Москвы (издательский комбинат Академии наук СССР, кинотеатр на Семеновской площади, Институт литературы, Институт почв Академии наук СССР). Они создали проект реконструкции дворца в Царицыне и др.
Особенно плодотворными были предвоенные годы, когда по проекту Барща построено несколько сооружений комплекса для Центрального научно-исследовательского института промышленного строительства в Вешняках (лабораторный корпус, корпус мастерских и котельная, 1939 г.); он участвовал в конкурсе на проект 2-го Дома СНК в Зарядье, спроектировал гостиницу для Московской кольцевой автомагистрали и автодром под Москвой, выполнил проект реконструкции здания Московской консерватории.
Барщ участвовал в строительстве экспериментального жилого дома-коммуны на Гоголевском бульваре, 8, в Москве (архитекторы М. О. Барщ, В. Н. Владимиров, И. Ф. Милинис, А. Л. Пастернак, инженер С. Орловский, 1932—1933 гг.). Дом состоит из трех корпусов: для одиноких, семейных и одноэтажного корпуса со столовой и клубом. В доме жилые секции с помещениями в двух уровнях. Новым явилось применение фибролита для стен, ксилолитовых полов, ленточных раздвижных окон, плоской кровли-солярия. Впоследствии этот дом был значительно перестроен.
К экспериментальным относится проект «Социалистическое расселение Магнитогорска» (архитекторы М. О. Барщ, В. Н. Владимиров, М. А. Охитович, Н. Б. Соколов, 1930 г.). В нем содержится идея «линейного города» — размещение жилого строительства вдоль магистрали, соединяющей жилые образования с промышленными и общим культурным центром; проект стал одним из самых известных градостроительных предложений XX в.
В мастерской-школе И. В. Жолтовского Барщ работал с момент ее организации, т. е. с 1934 г. Влияние И. В. Жолтовского на его учеников было очень велико. М. О. Барщ, как и многие другие ученики И. В. Жолтовского, в своей работе успешно доказал жизненность основных принципов и методов И. В. Жолтовского.
Архитектор Барщ сделал вклад в дело индустриализации страны, совместно с архитектором А. М. Зальцманом разработав альбом по элементам столярки для жилых домов.
Во время Великой Отечественной войны в конце 1941 г. Барщ эвакуировался с Московским архитектурным институтом в Ташкент, где наряду с преподаванием занимался научной работой и продолжал проектировать. Результатом явились разработанные им проекты мувея-памятника «Жертвам фашистского террора» и типов малоэтажных жилых домов для восстановительного строительства.
В 1942 г. он работал над проектом реконструкции полиграфкомбината в Ташкенте, сделал эскизы оформления головных сооружений Северного ташкентского канала и эскизы почетных досок для него.
В 1944 г. М. Барщ возвратился с коллективом института в Москву и продолжал совмещать творческую работу с педагогической. Он работал в мастерской Теапроект под руководством И. В. Жолтовского и создал проекты театра для города Ржева и курзала в Симеизе, в образах которых отчетливо видно свойственное тому времени увлечение классикой.
Конкурсный проект Дома Советов в Сталинграде был разработан в 1947 г. под непосредственным руководством Жолтовского. В его же мастерской Михаил Осипович создал «Альбом типовых квартир для малоэтажных блокированных домов».
В 1949 г. Барщ поехал в Минск, где в коллективе архитекторов работал над восстановлением разрушенного войной города. Он спроектировал и построил вход на стадион «Динамо» в виде трех арок, опирающихся на коринфский ордер (1951 г.), создал проект планировки и застройки Круглой площади (ныне пл. Победы) и построил на ней восемь жилых домов, затем жилые дома на проспекте Ленина (1953 и 1954 гг.) и жилой дом ЦК КП Белоруссии на улице Янки Купалы (1955 г.).
За создание объектов, связанных с реконструкцией столицы Белоруссии, М. О. Барщу присуждена Государственная премия БССР за 1968 г. В 1950-е гг. Михаил Осипович возвращается в Москву.
В 1950 г. в Гипрогоре Михаил Осипович был назначен руководителем мастерской, в которой совместно с архитекторами В. Л. Пашковским и 3. В. Нетуниной разработал и воплотил в жизнь первую серию типовых проектов массовой застройки двух-трехэтажных жилых домов для средних городов и поселков РСФСР.