Гнездящаяся, кочующая и зимующая птица. Гнездится на деревьях в старых гнёздах хищных птиц (ястребов-тетеревятников, канюков, осоедов), в нишах-полудуплах прогнивших пней, иногда прямо на земле под прикрытием вывороченного пня или низко свисающих еловых лап. Охотно занимает искусственные совятники[4]. Кладка в апреле, состоит из двух-четырех белых яиц. К насиживанию первого яйца самка приступает после откладки и сидит очень плотно. В это время она не охотится, её кормит самец. Насиживание одного яйца продолжается чаще всего 28 суток, птенцы вылупляются с интервалом через ночь. Вылупившиеся совята остаются в гнезде в течение месяца. Птенцовая смертность очень велика, и в летном выводке редко бывает свыше двух молодых птиц. Характерные черты поведения взрослых птиц, особенно самок, возле выводка — активность и смелость при защите птенцов.
Основным кормом длиннохвостой неясыти являются мышевидные грызуны, в частности полевки. Иногда ловит землероек, лягушек, насекомых (преимущественно жуков), а также слётков воробьиных птиц. Она в состоянии осилить белку, рябчика и тетерева.
