Zadebiutował opowiadaniem Pokoje przechodnie, wydrukowanym w 2001 roku w „Nowej Fantastyce”. W 2003 roku wydano jego pierwszą powieść zatytułowaną Mars. Od tego czasu jego nazwisko kojarzone jest głównie z serią książek dla młodzieży – Felix, Net i Nika. Autor w swoich powieściach nie ucieka od aktualnych tematów związanych między innymi z postępującą cyfryzacją czy wykluczeniem społecznym, ale opisuje je w sposób właściwy dla młodszych czytelników. Ponadto w twórczości Kosika świat młodych ludzi nie jest odseparowany od świata dorosłych, problemy szkolne i prywatne nastolatków są bowiem odbiciem problemów związanych z funkcjonowaniem w dojrzałym społeczeństwie.
Proza Rafała Kosika sytuuje się w kręgu science-fiction, dystopii, horroru, a także powieści przygodowej z elementami kryminału. Kompilację tych gatunków najwyraźniej widać w cyklu powieści i opowiadań o trójce zaprzyjaźnionych nastolatków (Felix, Net inbsp; Nika), których zwykłe życie nieustannie przerywają nieoczekiwane wydarzenia, wymagające od nich umiejętności myślenia analitycznego i logicznego oraz niebanalnej pomysłowości. W konwencję powieści przygodowej z wątkami kryminalnymi wpisują się również książki z serii Amelia i Kuba, napisane z myślą o dzieciach.
Nieco odmienną rzeczywistość opisuje Rafał Kosik w czterech dystopijnych powieściach dla dorosłych: Marsie, Verticalu, Kameleonie i Różańcu. Wrzuceni w katastroficzną wizję przyszłości bohaterowie, poruszający się w zamkniętych miastach (Vertical i Różaniec), próbują walczyć z zastanym przez nich porządkiem zabijającym wszelką wolność i niezależność. Ich wrogiem jest system oraz daleko posunięta technologia, kontrolująca każdy krok. Mars i Kameleon nawiązują z kolei do podróży kosmicznych i utopijnych społeczeństw, nad którymi wisi widmo zagłady. Istotną stroną fabuły jest kreacja psychologiczna bohaterów, których działania są trudno przewidywalne i niekiedy zaskakujące.
Książka Cyberpunk 2077: Bez przypadku Rafała Kosika to dynamiczny thriller science fiction osadzony w mrocznym uniwersum Night City. Pomimo technologicznego tła, książka ta ukazuje całe spektrum ludzkich emocji związanych z potrzebą miłości, empatii i bliskości.
Prócz książek swoje utwory publikował także w „Nowej Fantastyce”, „Science Fiction” oraz w internetowych czasopismach „Fahrenheit” i „Esensja”.
Rafał Kosik był wielokrotnie nagradzany, otrzymał między innymi Nagrodę Nautilus (za powieść Vertical, 2006), nagrodę Mały Dong – Dziecięcy Bestseller Roku 2007 (za powieść Felix, Net i Nika oraz Pułapka Nieśmiertelności, 2008), Nagrodę Literacką im. Jerzego Żuławskiego oraz Nagrodę Literacką im. Janusza A. Zajdla (za powieści Kameleon, 2009 oraz Różaniec, 2018), Nagrodę Sfinksa (za powieść Kameleon, 2009). Był również nominowany do Nagrody im. Henryka Sienkiewicza (za powieść Felix, Net i Nika oraz Sekret Czerwonej Hańczy, 2014), w Plebiscycie Książka Roku Lubimyczytac.pl w kategorii „Literatura dziecięca” (za powieść Amelia i Kuba. Złota karta, 2021). W 2012 roku pisarz został uhonorowany Medalem za zasługi dla polskiej fantastyki.