Jeden z najwybitniejszych skrzypków barokowych, artysta o bardzo szerokich zainteresowaniach, które obejmują muzykę instrumentalną od XVI do XXI w., ze szczególnym uwzględnieniem wirtuozowskiej literatury skrzypcowej. Gra na skrzypcach barokowych i współczesnych, altówce i violi d’amore. Koncertuje jako solista, kameralista i dyrygent.
Ukończył Wydział Instrumentalny Akademii Muzycznej w Krakowie, gdzie jego mistrzem był Zbigniew Szlezer. Jednocześnie specjalizował się w grze na skrzypcach barokowych pod kierunkiem Zygmunta Kaczmarskiego.
Koncertował w całej Europie i na świecie z wieloma znakomitymi orkiestrami, w Polsce grał z niemal wszystkimi zespołami muzyki dawnej. Jest członkiem Wrocław Baroque Ensemble, współpracował z Sinfoniettą Cracovią i pełnił funkcję koncertmistrza Wrocławskiej Orkiestry Barokowej.
Jako solista współpracował z Warszawską Operą Kameralną oraz Warsaw Camerata. W roli dyrygenta występował m.in. z Orkiestrą Filharmonii Łódzkiej, Orkiestrą Filharmonii Częstochowskiej, NFM Filharmonią Wrocławską, Elbląską Orkiestrą Kameralną, Radomską Orkiestrą Kameralną, Orkiestrą Symfoniczną Filharmonii Dolnośląskiej czy Gdyńską Orkiestrą Kameralną Sinfonia Nordica.
Zbigniew Pilch ma bogaty dorobek fonograficzny. W 2017 r. ukazała się jego pierwsza solowa płyta Oświecony wirtuoz (CD Accord). Artysta nagrał także wirtuozowskie koncerty skrzypcowe Feliksa Janiewicza wraz z Musicae Antiquae Collegium Varsoviense pod dyrekcją Kaia Bumanna (2007). Jako dyrygent zarejestrował w 2009 r. Symfonie nr 103 i 104 Haydna z Orkiestrą Symfoniczną Filharmonii Wrocławskiej (obecnie NFM Filharmonia Wrocławska). Wziął również udział w licznych, uhonorowanych wieloma nagrodami nagraniach, m.in. z Wrocławską Orkiestrą Barokową i Wrocław Baroque Ensemble. W sierpniu 2024 r. ukazała najnowsza solowa płyta artysty Bach Romantique (CD Accord) zawierająca suity wiolonczelowe Johanna Sebastiana Bacha we wczesnoromantycznym opracowaniu Ferdinanda Davida na skrzypce. Album został uhonorowany Wrocławską Nagrodą Artystyczną 2024 i uzyskał nominację do nagrody Fryderyk 2025. W najbliższym czasie zostanie wydana kolejna płyta artysty z Bachowskimi Sonatami i Partitami również w opracowaniu Davida – będzie to światowa premiera fonograficzna dzieł w tej wersji.
Zbigniew Pilch jest profesorem Akademii Muzycznej im. Krzysztofa Pendereckiego w Krakowie, gdzie prowadzi klasę skrzypiec barokowych oraz pełni funkcję kierownika Katedry Muzyki Dawnej. Wykłada także w ramach Festiwalu Varmia Musica w Lidzbarku Warmińskim. W 2020 r. otrzymał za wybitny dorobek artystyczny odznakę honorową Zasłużony dla Kultury Polskiej, przyznaną przez Ministra Kultury i Dziedzictwa Narodowego. W 2025 r. uzyskał stypendium Prezydenta Wrocławia.