Prof. dr hab. Zbigniew Sierota jest absolwentem Wydziału Leśnego SGGW w Warszawie (1971 r.), pracę magisterską na temat grzybów rozkładu pleśniowego drewna wykonał w Katedrze Fitopatologii Leśnej pod kierunkiem prof. dr. hab. Jerzego Ważnego. Pracę zawodową podjął w Zakładzie Fitopatologii Leśnej Instytutu Badawczego Leśnictwa, przechodząc kolejno wszystkie szczeble zatrudnienia - od inżyniera stażysty do kierownika zakładu i zastępcy dyrektora IBL. Stopień doktora nauk leśnych uzyskał w 1980 r., zaś stopień doktora habilitowanego - w 1996 r. W 2000 r. otrzymał tytuł profesora nauk leśnych.
Jego zainteresowania dotyczą najważniejszych problemów z zakresu hylopatologii, jednak szczególną uwagę poświęca poznaniu mechanizmów infekcji i przebiegu procesów chorobowych drzew i drzewostanów rosnących na gruntach porolnych oraz możliwościom ograniczania szkodliwości gospodarczej patogenów metodami biologicznymi. Jest współautorem (wraz z prof. K. Rykowskim) biologicznej metody ochrony lasu przed ważną z gospodarczego punktu widzenia chorobą drzew - hubą korzeni. Zajmuje się także oceną wpływu zjawisk chorobowych na drzewa i ekosystemy leśne. Jest współautorem założeń monitoringu fitopatologicznego w lasach gospodarczych.
Dorobek naukowy i popularyzatorski to ponad 220 pozycji, z czego 130 prac opublikowanych oraz 90 dokumentacji naukowych, ekspertyz i wytycznych. Współlaureat nagrody l° w konkursie „Mistrz Techniki NOT - Warszawa 1980", nagród Ministra Leśnictwa i Przemysłu Drzewnego (1980) i Ministra Ochrony Środowiska, Zasobów Naturalnych i Leśnictwa (1994 i 1997), a także laureat indywidualnych nagród naukowych Sekretarza Wydziału V PAN (1984, 1997). Jest członkiem Rady Naukowej IBL i wielu towarzystw naukowych; od 1996 r. jest sekretarzem Komitetu Nauk Leśnych PAN.