Med sin fremragende formidlingsevne og sitt dype engasjement for folkemusikken var Sigbjørn Bernhoft Osa en av de mest kjente folkemusikkutøverne på 1900-tallet. Han gav konserter både i Norge og i utlandet og var initiativtaker til og musikalsk leder for Ole Bull Akademiet på Voss fra starten 1977.
Osa ble født i Ulvik i Hardanger, men hadde sine første leveår i Valle i Setesdal. Da han var seks år gammel, bosatte familien seg på Voss. Faren spilte fele, og Sigbjørn begynte snart å spille både fiolin og hardingfele og viste seg å ha et stort talent. Da han var 16 år gammel, drog han til Oslo for å starte fiolinstudier hos Bjarne Brustad. 1929–30 var han elev ved Musikkselskapet Harmoniens orkesterskole i Bergen, og 1931–32 fortsatte han sine fiolinstudier hos professor Sigfried Eberhart i Berlin. Osa debuterte i Oslo 1937. Like etter krigen fikk han stilling som fiolinist i det første radioorkesteret som kom i gang igjen og som 1946 ble til Kringkastingsorkesteret, og samtidig spilte han i flere andre orkestre. Fra 1952 var han også elev hos fiolinisten Emil Telmányi i Danmark. Men etter noen år følte han at orkesterlivet ikke passet ham og bestemte seg for heller å satse for fullt på hardingfela.
Osa hadde hele tiden holdt hardingfelespillet ved like og var i studieårene mye brukt av ungdomslagene i hovedstaden, bl.a. som felespiller for leikarringer. 1934 ble han med i Hardingfeletrioen sammen med Alfred Maurstad og Eivind Groven. Det var Groven som tok initiativet til denne trioen, der Maurstad spilte slåttene på tradisjonelt vis, mens Osa og Groven spilte understemmer som Groven hadde laget.
1948 spilte Osa for første gang alene i direkte sending på radio, og frem til 1978 spilte han inn rundt 350 slåtter for NRKs folkemusikkavdeling. Han benyttet både fiolin og hardingfele. Osa spilte slåtter i vossetradisjon hovedsakelig etter Ola Mosafinn, Sjur Helgeland og faren Lars Osa. I tillegg hadde han lært seg en rekke slåtter fra felespillere i andre deler av landet, og han fremførte også slåtter etter eldre noteoppskrifter.
Osa reiste ofte på turneer og holdt konserter og kåserier rundt om i Norge, USA og i flere europeiske land. Han hadde bl.a. en svært sentral plass i forestillingen Dans ropte fela, som 1959 dannet grunnlaget for en USA-turné med 74 forestillinger. Men han holdt kontakten med kunstmusikkmiljøet og fortsatte å påta seg oppdrag som fiolinsolist med ulike orkestre. Spesielt viktig var kontakten med komponisten Geirr Tveitt, som Osa hadde kjent siden Tveitts dager som elev ved Voss landsgymnas. Sommeren 1965 hadde Tveitt påtatt seg å skrive et større verk til Nordsjøfestivalen i Knokke i Belgia. Han ville benytte hardingfela som soloinstrument og spurte Osa om hjelp. De to samarbeidet tett om oppgaven, og urfremføringen av hardingfelekonserten, som fikk tittelen Tri fjordar, ble en stor suksess. Senere fremførte Osa denne populære konserten en rekke ganger og spilte den inn på plate 1978.
Osa hadde et svært romslig syn på bruken av folkemusikken og hardingfela. Dette kom særlig klart frem da han 1973 spilte sammen med popgruppen Saft under rockfestivalen Ragnarock i Holmenkollen. Han valgte å spille en spenstig halling etter Ola Mosafinn, og sammen med danserne tok han det unge publikummet med storm. Konserten ble også gitt ut på plate, og Osa fikk i ettertid mye ros for at han på denne måten prøvde å spre kjennskapen til folkemusikktradisjonen til et nytt publikum.
Midt i 1970-årene begynte Osa å interessere seg for Ole Bulls gamle idé om å etablere et akademi bygd på norsk folkemusikk og folkedans. Han fikk med seg en rekke gode støttespillere, og etter en stor innsats rettet mot Kirke- og undervisningsdepartementet og Stortinget kunne Ole Bull Akademiet på Voss høsten 1977 starte opp med de første kursene i folkemusikk. Osa ble akademiets første musikalske leder.
Osa gav ut en rekke plater med norsk slåttemusikk på hardingfele, foruten en lærebok i hardingfelespill, Hardingfela (1952). Selvbiografien Spelmannsliv (1979) ble hovedsakelig ført i pennen av Jostein Mæland, som også var med i redaksjonen for festskriftet Norske tonar, utgitt til Osas 75-årsdag 1985.
Sigbjørn Bernhoft Osa var gjennom en rekke år statsstipendiat med kunstnerlønn. Han ble æresborger av staten Washington 1968 og fikk Norsk kulturråds ærespris for 1976. Han mottok også en rekke andre priser og utmerkelser, bl.a. Torkjell Haugerud-prisen med gullmedalje og Spellemannprisens hederspris. Han hadde en rekke tillitsverv i Voss spelemannslag og Landslaget for Spelemenn, der han bl.a. var leder 1946–48 og hedersmedlem fra 1973.