W 1953 powstał przy ul. Hożej 69 Instytut Fizyki PAN kierowany początkowo przez Stefana Pieńkowskiego. Po śmierci Pieńkowskiego Leonard Sosnowski został najpierw p.o. dyrektora, a następnie w 1954 dyrektorem Instytutu, odgrywając rolę jego faktycznego twórcy. W 1954 wstąpił do PZPR.
Po odejściu z funkcji dyrektora Instytutu Fizyki PAN był w latach 1966–1972 dziekanem Wydziału Fizyki UW. Na tym stanowisku starał się chronić pracowników przed skutkami wydarzeń marca 1968.
W 1972 Sosnowski był gospodarzem konferencji poświęconej fizyce półprzewodników pod patronatem Międzynarodowej Unii Fizyki Czystej i Stosowanej (IUPAP). W latach 1978–1981 pełnił funkcję prezesa IUPAP.
Zmarł w Warszawie, pochowany na cmentarzu Wojskowym na Powązkach (kwatera C39-7-1).
Na XXXV Zjeździe Fizyków Polskich w Białymstoku Andrzej Kajetan Wróblewski (Instytut Fizyki Doświadczalnej UW) przedstawił referat nt. „Fizyka w Polsce wczoraj, dziś i jutro” – krótką charakterystykę fizyki w Polsce XX w. Zaprezentował wskaźniki bibliometryczne, liczby dotyczące stopni i tytułów naukowych oraz liczby studentów fizyki.