O Diplodocus longus era nativo do final do período Jurássico da América do Norte. Evidências fósseis sugerem que esta espécie habitava predominantemente o que hoje é conhecido como o oeste dos Estados Unidos, particularmente em regiões correspondentes aos atuais estados do Colorado, Utah, Wyoming e Montana.

Durante o final do período Jurássico, o ambiente da América do Norte onde o Diplodocus longus vivia era caracterizado por um clima quente e semiárido com estações úmidas e secas distintas. A região era dominada por planícies aluviais e vales fluviais, com extensas florestas de coníferas e vegetação dominada por samambaias.

Diplodocus longus ocupava um nicho como um grande dinossauro herbívoro, alimentando-se principalmente de plantas rasteiras. Seu longo pescoço permitia-lhe alcançar vegetação alta, embora provavelmente estivesse adaptado a se alimentar de samambaias, cicas e coníferas disponíveis em seu ambiente. Este nicho era crucial para manter o equilíbrio dentro dos ecossistemas das planícies aluviais jurássicas, interagindo com outros dinossauros herbívoros e carnívoros de seu tempo.