Окончила с отличием МАТИ - РГТУ им. К.Э. Циолковского (1988 г.). В 1988 г. начала свой трудовой путь в ВИАМ. С 1998 по 2008 гг. работала во ФГУП «ММПП «Салют», с 2004 г. в должности Главного металлурга (заместителя Главного инженера). С 2008 по 2021 гг. работала в ВИАМ.
О.Г. Оспенникова является научным руководителем работ по разработке жаропрочных литейных и деформируемых сплавов и сталей, защитных покрытий для деталей ГТД, металлопорошковых композиций для аддитивных технологий на основе жаропрочных, жаростойких никелевых сплавов и сталей, а также технологий синтеза сложных деталей ГТД.
Автор более 20 патентов, 136 научных статей.
В 2010 г. за создание и внедрение инновационной технологии изотермической штамповки дисков из супержаропрочных сплавов О.Г. Оспенниковой была присуждена Государственная премия Правительства РФ в области науки и техники. Лауреат Национальной премии «Золотая идея» (2011 г.). Награждена Почетной грамотой ФГУП «Салют» (2002 г.), Почетной грамотой Министерства промышленности и энергетики РФ (2007 г.), Золотой медалью им. И.И. Сидорина (2015 г.).