W 1893 roku opublikował broszurę pod tytułem „Narodowe odrodzenie narodu żydowskiego w swej ojczyźnie, jako sposób rozwiązania kwestii żydowskiej” (niem. Die Nationale des Volkes Jüdischen Wiedergeburt in seinem Lande als Mittel zur Lösung der Judenfrage), w której przedstawił wizję utworzenia państwa żydowskiego i osiedlenia w nim europejskich Żydów, jako sposobu rozwiązania kwestii żydowskiej. Po opublikowaniu w 1895 roku przez Theodora Herzla artykułu „Państwo żydowskie” (niem. Der Judenstaat), Birnbaum rozpoczął z nim współpracę. Nie związał się jednak z nurtem politycznego syjonizmu i zawsze reprezentował jego kulturowy odłam. Birnbaum odegrał znaczącą rolę w Pierwszym Kongresie Syjonistycznym, który odbył się w dniach 29-31 sierpnia 1897 roku w Bazylei w Szwajcarii. Wystąpił wówczas w swoim przemówieniu zatytułowanym „Syjonizm jako ruch kulturowy”. Podczas kongresu został wybrany sekretarzem generalnym Światowej Organizacji Syjonistycznej. Jednak bardzo szybko doszło między nim a Herzlem do różnicy ideologicznej. Birnbaum zaczął kwestionować polityczne cele syjonizmu i przywiązywał coraz większą wagę do narodowo-kulturalnej treści judaizmu. Był niezadowolony z negatywnej opinii ruchu syjonistycznego o diasporze i transformacji Światowej Organizacji Syjonistycznej w maszynerię partii politycznej.