Ông Nguyễn Thanh Long sinh ngày 3/9/1966 tại xã Bạch Long, huyện Giao Thủy, tỉnh Nam Định. Ông là Giáo sư, Tiến sĩ y học.
Từ năm 1995 đến năm 2003, ông là chuyên viên Vụ Y tế dự phòng, Bộ Y tế. Từ tháng 12/2003 đến tháng 5/2005 là Trưởng phòng Kiểm soát và phòng chống HIV/AIDS, Cục Y tế dự phòng và phòng chống HIV/AIDS, Bộ Y tế.
Từ tháng 6/2005 đến tháng 3/2008, ông là Phó Cục trưởng Cục phòng chống HIV/AIDS, Bộ Y tế. Từ tháng 3/2008 đến tháng 11/2011 là Cục trưởng Cục phòng chống HIV/AIDS.
Từ tháng 12/2011 đến tháng 10/2018, ông là Ủy viên Ban cán sự Đảng, Thứ trưởng Bộ Y tế.
Tháng 10/2018, Ban Bí thư Trung ương Đảng điều động, bổ nhiệm ông giữ chức Phó Trưởng ban Ban Tuyên giáo Trung ương.
Ngày 31/1/2020, Thủ tướng Chính phủ có Quyết định số 171/QĐ-TTg điều động, bổ nhiệm ông Nguyễn Thanh Long, Phó Trưởng ban Ban Tuyên giáo Trung ương, giữ chức vụ Thứ trưởng Bộ Y tế. Sau đó, Giáo sư, Tiến sĩ Nguyễn Thanh Long là Thứ trưởng Thường trực Bộ Y tế.
Trong cuộc chiến với dịch COVID-19 tại Việt Nam, ông là một trong các Phó trưởng Ban Chỉ đạo Quốc gia phòng, chống dịch COVID-19.
