Stacja pierwotnie leżała we wsi Sybillenort. Wybudowana dla rodziny królewskiej, która miała tam pałac. Długołęka to jedna z dwóch stacji pośrednich, leżących na odcinku Wrocław Psie Pole - Oleśnica. Podobnie jak sąsiednia Borowa Oleśnicka, posiada 3 tory główne, z których dwa znajdują się przy niskich, jednokrawędziowych peronach. Na stacji istnieją też trzy tory boczne, z których jeden jest obecnie nieużywany i zamknięty dla ruchu. Od strony Borowej odgałęzia się natomiast bocznica do wysypiska popiołów, użytkowana przez Rail Polska.
Ruch pociągów na stacji prowadzony jest przez nastawnie Dł i Dł1, które posiadają urządzenia mechaniczne scentralizowane z sygnalizacją świetlną. Ok. 2005 r. na stacji wykonano przebudowę urządzeń sterowania ruchem (moose - za wikipedia i ).