正徳3年（1713年）2月15日、小笠原本家の豊前小倉藩第3代藩主・小笠原忠基の次男として小倉で生まれる。
後に養父となる同じ小笠原家一門である初代安志藩主小笠原長興は、兄である豊前中津藩主長邕がわずか6歳で夭折し中津藩小笠原家は無嗣断絶による改易となったが、小笠原秀政と忠脩の「父祖の功」により特別に弟の長興に安志藩１万石を与えられた経緯があり、長興自身も病弱で継嗣がいなかったことにより再び改易になる可能性が極めて高かったため、長興自身が幕府に安志藩返上を申し出たところ、ここでも「父祖の功」により養子を向かい入れ家督を継承することを許されため、小笠原家一門の長逵に白羽の矢が立ち、享保15年（1730年）6月、長興の養子となった。12月11日に長興が隠居したためその跡を継いだ。12月18日には叙任する。長興は妹を養女とし、長逵に正室として娶らせている。
藩政においては、宝暦5年（1755年）に無償もしくは有償で生活に困窮する百姓を助ける「夫食付方仕法」という共済制度を定めている。これは幕府が天明5年（1785年）に定めたものと同様の法律で、長逵は30年前から実施したのである。
明和7年（1770年）8月18日に死去した。享年58。跡を次男の長為が継いだ。