乾隆五十四年（1789）胡长龄钦赐状元，授翰林院修撰。乾隆五十六年，胡长龄大考二等，破格提升为侍讲学士。乾隆六十年，胡长龄任国子监祭酒，受命察视左右翼宗学和觉罗学。
嘉庆三年（1798），胡长龄出任山东乡试主考官，提督山东学政。嘉庆四年，因德平知县叶芳浮收漕粮引发县民杀官劫狱案，被劾。降级调用。嘉庆五年，胡长龄补光禄寺少卿。嘉庆六年，任顺天府丞，不久，调任奉天府丞兼学政。嘉庆七年父丧丁忧归里。嘉庆十年，服阙，又任顺天府府丞。嘉庆十一年，升为光禄寺卿。嘉庆十二年，胡长龄任太常寺卿。出任山西乡试主考官，提督广东学政。嘉庆十四年，任都察院左副都御史。嘉庆十五年，胡长龄任兵部右侍郎。嘉庆十六年，充会试考官，署工部右侍郎兼管钱法堂。嘉庆十七年，调礼部左侍郎。嘉庆十八年，胡长龄充任经筵讲官，升为礼部尚书，官至一品。嘉庆十九年，因病告假回乡，胡长龄行至德州，卒于途中。
胡长龄精通经学，著述有《皇清经解》等，为一代经学大师。胡长龄虽然以“长龄”这个高寿、吉祥之名，适应乾隆企盼长寿之意而夺魁，但确实在史学上造诣很深。他每日早起，秉烛读史。当时，胡长龄与山阳研究经学的汪廷珍齐名，被称为“汪经胡史”。
著有《三余堂集》。