Основными направлениями его научных исследований были крупные хищники, а также птицы. Виталий Анатольевич координировал программу «Исследование крупных хищников и копытных и использование ими местообитаний на территории ФГБУ ГПЗ «Кологривский лес» им. М. Г. Синицына и сопредельных территории комбинированной методикой».
Помимо нашего заповедника, Виталий Анатольевич еще работал в Сихотэ-Алинском биосферном заповеднике и в институте проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук.
Кроме того, Виталий Анатольевич Зайцев активно участвовал в разработке и оформлении Красной книги Костромской области. Под его руководством были разработаны разделы, посвящённые птицам и млекопитающим региона, а также созданы оригинальные иллюстрации животного мира, вошедшие в издание.
Сотрудники ФГБУ « Государственный заповедник «Кологривский лес» им. М.Г. Синицына выражают искренние соболезнования родственникам, близким друзьям, коллегам Виталия Анатольевича.