別所安治の嫡男。通称は小三郎。正室の照子は波多野秀治の妹（娘とも）。
1570年（元亀元年）、父・安治の病死により叔父の吉親・重宗を後見役に若くして家督を継ぐ。
別所氏は早くから織田信長に従っており、家督を相続した長治も1575年（天正3年）10月に信長に謁見、翌年も年頭の挨拶に訪れている。 信長が中国の毛利氏を制圧しようとすると、それに呼応して先鋒の役を務めようとしたが、中国方面総司令官が成り上がりの羽柴秀吉であることに不満を感じ、妻の実家である丹波の波多野秀治と呼応して信長に反逆した。多くの周辺勢力が同調、従わなかった勢力も攻め、東播磨一帯が反織田となる。

廟


首塚

これにより長治は、信長の命を受けた秀吉の軍勢に攻められることとなる。 長治は三木城に籠もって徹底抗戦して秀吉を手こずらせ、さらに荒木村重の謀反や毛利氏の援軍などの好条件も続いて、一度は織田軍を撃退したものの、やがて秀吉の有名な「三木の干し殺し」戦法に遭い、神吉城や志方城などの支城も落とされ、毛利氏からの援軍も途絶えて、遂に籠城してから二年後の1580年（天正8年）、城兵達の命を助ける事と引き替えに妻子兄弟と共に自害して果てたという。介錯は家臣の三宅治忠が行った。
享年、23歳。但し「信長公記」では26歳とされている。 なお、別所重宗の嫡子で後の八木藩主・吉治が実は長治の子であるとする系図も伝えられており、落城の際に連れ出され落ち延びたものとしている。
辞世は「今はただ　うらみもあらじ　諸人の　いのちにかはる　我身とおもへば 」。
三木城跡の上の丸公園にはこの辞世の歌碑と、近年地元のライオンズクラブにより寄贈された別所長治の騎馬武者石像が立てられている。