Από το 1993 η Μαρία Κοσμά εργάστηκε ως αρχαιολόγος στην ΚΑ' Εφορεία Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων (Νάξος, Σάμος) και στη συνέχεια στην Α' Εφορεία Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων (Ενοποίηση Αρχαιολογικών Χώρων Αθηνών).
Το 2006 τοποθετήθηκε ως μόνιμη αρχαιολόγος στην ΙΑ΄ Εφορεία Προϊστορικών και Κλασικών Αρχαιοτήτων, όπου υπηρέτησε μέχρι τον Οκτώβριο του 2014. Υπηρέτησε ως προϊσταμένη του τμήματος Αρχαιολογικών Χώρων, Μνημείων και Αρχαιογνωστικής Έρευνας στις Εφορείες Αρχαιοτήτων Εύβοιας και Βοιωτίας.
Από το 2013 υπήρξε συνδιευθύντρια της ανασκαφικής έρευνας στην Πλακαρή Καρύστου, σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο Vu του Άμστερνταμ.
Κατά την υπηρεσία της στην ΙΑ' ΕΠΚΑ είχε ως περιοχή ευθύνης αρχικά την Καρυστία και από τα τέλη του 2011 τη Χαλκίδα και τη Σκύρο, υπήρξε υπεύθυνη για τη λειτουργία τεσσάρων Μουσείων (Χαλκίδας, Ερέτριας, Καρύστου και Σκύρου), ενώ μερίμνησε για την κήρυξη και αναοριοθέτηση κηρύξεων αρχαιολογικών χώρων στην Καρυστία και τη Χαλκίδα.
Σημαντικό υπήρξε το ανασκαφικό της έργο, μέσα από τη διενέργεια σωστικών ανασκαφών στις περιοχές αρμοδιότητας. Ως πιο σημαντικές κρίνονται η ανακάλυψη μέρους τους τείχους της αρχαίας Χαλκίδας (2012-2014) και του νεκροταφείου της 3ης χιλιετίας π.Χ. στα Νέα Στύρα (2009-2013).
«Θα θυμόμαστε την Μαρία Κοσμά με αγάπη για τη φιλία που μας προσέφερε, για τη συναδελφικότητα και με βαθειά εκτίμηση για το ήθος της» αναφέρει σε ανακοίνωσή του ο Σύλλογος Ελλήνων Αρχαιολόγων.
