长孙炽生性聪明,长相俊美,文武双全。建德初年,北周武帝
宇文邕设立通道馆(研究
道教)时,入选为通道馆学士。
建德二年(573年),授
雍州仓城县令,不久转任
盩厔县令。政绩卓著,升为崤郡太守,后调入京城任天官府御正上士(为皇帝起草诏令)。隋国公
杨坚担任大
丞相时,出任相府功曹参军,加大都督,封阳高县子,食邑二百户。
大象二年(580年),升为稍伯下大夫(属于地官府,司地方行政事务)。同年七月,益州总管
王谦在
四川起兵叛乱,长孙炽跟随信州总管
王长述从
长江溯流而上,担任前军先锋,平定
楚州、
合州(
重庆合川)等五州,擒获荆山公元振,以功拜
仪同三司。
杨坚即位不久,派出八个使者出巡各省风俗,废弃获设置州郡。长孙炽担任其一,授左领军长史,
持节,负责东南道三十六州。回朝后授
太子仆,加
谏议大夫,摄长安令,与大兴令
梁毗俱为称职。不久领右常平监,迁雍州司马(州郡佐官),改封
饶阳县开国子。后迁
鸿胪少卿,转任
太常少卿,进位
开府仪同三司。复持节、
河南道二十八州巡省大使,行在半路上,授
吏部侍郎。
大业元年(605年),升任大理卿,复为西南道大使,巡省风俗。
吐谷浑入侵
张掖,
隋炀帝令长孙炽率精骑五千将其击退,追至
青海后返回,以功授
银青光禄大夫。
大业四年(608年)正月,取代
杨文思为民部(户部)尚书。
大业五年(609年)11月,隋炀帝前往
扬州江都宫,留长孙炽留守东都
洛阳,摄左候卫将军事。
大业六年十月二十四日(610年11月15日),长孙炽在民部尚书任上去世,年六十二,谥号静。