Med et barn i skolealder og et nytt på vei ble frilancetilværelsen på fjellet etterhvert vanskelig, så i 1954 flyttet familien til Oslo der Barth ble forskningsstipendiat ved Norges almenvitenskapelige forskningsråd. I 1956 ble han konservator ved Zoologisk museum (Oslo) på Tøyen, senere førstekonservator med særlig ansvar for fuglesamlingene. Han gikk av med pensjon i 1981, men fortsatte likevel å arbeide ved museet.