光绪二十一年（1895年），李长泰加入新建陆军，历任工程营领队官、管带、工兵参领、留直副将，北洋第六镇协统。

民国元年（1912年），李长泰署理直隶大名镇总兵。翌年，转任冀南镇守使。民国三年（1914年）9月，任陆军第八师师长。

民国四年（1915年），改任驻保定司令官。同年12月，袁世凯称帝，李长泰获授三等男爵。次年，李长泰率部入川抗拒护国军。

民国六年（1917年）7月，张勋复辟，李长泰随段祺瑞赴京讨伐，任讨逆军总司令部参赞、东路副司令，由廊坊与冯玉祥所部第十六混成旅并肩北上，歼灭张勋辫子军。翌月，李长泰被冯国璋任命为步军统领衙门统领。

民国八年（1919年）5月，李长泰辞职，寓居天津。1919年5月21日，李长泰获封将军府“泰威将军”。