生于东京，是福冈黑田氏自黑田长政以来的第14代家督，祖父是筑前福冈藩末代藩主黑田长知，父亲黑田长成于1884年被封为侯爵，并曾任贵族院副议长。母亲是萨摩藩末代藩主岛津忠义公爵之女清子。

幼时由于家中庭院池塘饲养鸭子，从小喜爱鸟类，就读于东京帝国大学研究所时，便曾在朝鲜发现新品种鸭“冠麻鸭 (Tadorna cristata)”。1924年以有关琉球群岛鸟相之研究获得东大理学博士，是日本第一位获得鸟类学学位的人。后历任宫内省主猎官、式部官等职，1939年父亲去世后继承侯爵爵位与贵族院议员职务（至1947年华族制被废除为止）。

黑田对于东亚地区鸟类的分类有极为重大贡献。除此，他亦对日本、台湾、琉球等地之哺乳动物研究颇有钻研，也是日本哺乳动物学会的创始人。

妻子是闲院宫载仁亲王之次女茂子女王。其子黑田长久亦为鸟类学者。

在台湾，黑田长礼的鸟类研究调查改变了欧美学者的旧分类，更对帝雉等台湾独特珍贵鸟类留下丰盛的文献研究。