Родился 5 декабря 1924 г. в с. Иланское Енисейской губернии (ныне г. Иланский Красноярского края). Отец - Иван Иванович Долгих (1879-1953), всю жизнь проработал на железной дороге, мать - Елена Пименовна Долгих (1889-1988).
В 1948 г. Владимир Долгих окончил с красным дипломом вечерний университет марксизма-ленинизма при иркутском городском комитете ВКП(б). В 1949 г. с отличием окончил факультет цветных металлов Иркутского горно-металлургического института (филиал Ленинградского горного института, ныне Иркутский национальный исследовательский технический университет), получив диплом специалиста по аффинажу платиновых металлов.
Доктор технических наук.
В школе был секретарем комсомольской организации. В 1941 г., в начале Великой Отечественной войны, добровольцем ушел на фронт. Был зачислен в 6-ю гвардейскую стрелковую дивизию. Был политруком роты противотанковых ружей, воевал на Брянском фронте. В 1943 г. получил тяжелое ранение в боях под станцией Змиевка Орловской области, в 1944 г. его демобилизовали из армии по состоянию здоровья.
С 1942 г. - член Всесоюзной коммунистической партии (большевиков; ВКП(б), с 1952 г. - Коммунистической партии Советского Союза (КПСС). Состоял в компартии до прекращения ее деятельности в 1991 г.
После окончания института по распределению был направлен на Красноярский аффинажный завод (ныне Красцветмет). В 1949-1958 гг. работал начальником смены, технологом, начальником цеха и главным инженером завода.
С 1958 г. - главный инженер, в 1962-1969 гг. - директор Норильского горно-металлургического комбината им. А. П. Завенягина.
Депутат Верховного Совета СССР VII-XXI созывов (1966-1989).
..
В 1969 г. перешел на партийную работу. В 1969-1972 гг. - первый секретарь комитета КПСС Красноярского края.
С 1971 по 1980 г. - член центрального комитета (ЦК) КПСС.
В 1972 г. Владимир Долгих был переведен на работу в Москву в аппарат ЦК КПСС. С 18 декабря 1972 г. по 30 сентября 1988 г. занимал пост секретаря ЦК КПСС, одновременно в 1976-1984 гг. являлся заведующим отделом тяжелой промышленности и энергетики ЦК КПСС.
С 24 мая 1982 г. по 30 сентября 1988 г. - кандидат в члены политбюро ЦК КПСС. В 1986 г. входил в состав оперативной группы политбюро по координации спасательных работ на Чернобыльской АЭС.
С 30 сентября 1988 г. - персональный пенсионер союзного значения.
В 1988-1991 гг. - заместитель председателя Всесоюзного совета ветеранов войны, труда и Вооруженных сил СССР.
С 1998 г. Владимир Долгих был членом совета директоров "РАО "Норильский никель", в 1999-2008 гг. - членом совета директоров ОАО (с 2014 г. – публичное акционерное общество, ПАО) "ГМК "Норильский никель".
С 2002 г. занимал пост председателя московской городской организации Всероссийской общественной организации пенсионеров, ветеранов войны, труда, Вооруженных сил и правоохранительных органов (Московская городская общественная организация ветеранов). В 2005 г. по его предложению станция метро "Измайловский парк" была переименована в "Партизанскую".
С 2008 г. был председателем Общественного совета Москвы.
В 2011-2013 гг. - депутат Государственной думы РФ VI созыва. 4 декабря 2011 г. был избран в Госдуму по списку партии "Единая Россия" по единому федеральному округу. Являлся членом фракции "Единая Россия", входил в комитеты Госдумы по труду, социальной политике и делам ветеранов, по промышленности. 21 декабря 2012 г. как старейший по возрасту депутат открывал первое пленарное заседание нового созыва. Депутатские полномочия Владимира Долгих были прекращены досрочно 8 октября 2013 г. в связи с его переходом в Совет Федерации.
С 13 сентября 2013 г. по 26 сентября 2018 г. - член Совета Федерации (сенатор) - представитель от исполнительного органа государственной власти Москвы. Входил в комитет Совфеда по экономической политике. Являлся старейшим членом верхней палаты парламента.
Был одним из 30 ветеранов войны, которым 20 февраля 2015 г. в Георгиевском зале Кремля президент РФ Владимир Путин вручил первые юбилейные медали "70 лет Победы в Великой Отечественной войне 1941-1945".
Занимал пост вице-президента Регионального благотворительного общественного фонда содействия театру и телевидению им. И. М. Смоктуновского "Золотой пеликан".
Академик Академии горных наук, почетный профессор Московской финансово-юридической академии.
8 октября 2020 г. Владимир Долгих скончался в Москве на 96-м году жизни. Похоронен на Новодевичьем кладбище.
Владимир Долгих был дважды удостоен звания Героя Социалистического Труда (1965,1984), награжден шестью орденами Ленина (1961, 1965, 1971, 1972, 1974, 1984), двумя орденами Отечественной войны I степени (1965, 1985), орденами "За заслуги перед Отечеством" I, II и IV степеней (2014, 2020, 2009), Дружбы (2005), медалями Жукова (1995), "За оборону Москвы" (1944) и др. Отмечен Почетной грамотой правительства РФ (1999), благодарностью правительства РФ (2016).
Почетный энергетик СССР. Почетный строитель России.
Почетный гражданин Иланского района Красноярского края. Почетный гражданин Красноярского края (2004), Норильска (2009) и Москвы (2010).
Бронзовый бюст Владимира Долгих установлен на его родине в г. Иланском Красноярского края (2012). Мемориальные доски открыты в Москве (2003) и Норильске (2024).
Именем дважды Героя Социалистического Труда назван областной технологический лицей в Истре Московской области (2023).
У Владимира Долгих остались дочери Елена (род. 1947), Ольга (род. 1951) и Наталья (род. 1955).