长尾仓鼠的体型与黑线仓鼠相似。尾较长，约占体长的1/3以上，少数个体可达体长的1/2。耳较长，与后足长相近。 [2]
长尾仓鼠的体背部毛暗灰色而稍带棕色，背毛基灰黑色，中部棕黄色，毛尖黑色近背中部黑色毛尖更浓，形成较重的黑色，但不形成纵纹。吻端两侧具污白色短毛，形成半圆形门斑。前后肢与整个腹面均为白色，但腹面毛基灰黑色一尾毛短而密，上下两色，尾上面与体背色相同。尾下面白色。足掌背面均被白色短毛。 [2]
长尾仓鼠的头骨整体较狭长．额骨与顶骨几乎呈平面而不隆起．顶骨前外侧角尖细，额骨后缘呈圆弧形。顶间骨发达，左右宽大，几乎与后头等宽，颧弓较细，外突不明显，几乎与头骨纵轴平行。脑颅无任何棱角和棱嵴。腹面门齿孔长，占齿隙长的70%以上，翼窝前伸达臼齿列后缘之间，硬腭较短，听泡大而较隆起。 [2]
长尾仓鼠的上下门齿较短小，臼齿齿列短，长度小于齿隙长，上臼齿从前向后渐小。上颌第1臼齿具3对齿突，第2臼齿具2对齿突，第3臼齿与第臼齿相似，但后2个齿突小而相互靠近，磨损后只见一个齿突。 下臼齿与上臼齿相似，但齿列较长而齿隙短。下颌第3臼齿的最后一对齿突其内侧突小并且靠前。 [2]
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长尾仓鼠的头骨整体较狭长．额骨与顶骨几乎呈平面而不隆起．顶骨前外侧角尖细，额骨后缘呈圆弧形。顶间骨发达，左右宽大，几乎与后头等宽，颧弓较细，外突不明显，几乎与头骨纵轴平行。脑颅无任何棱角和棱嵴。腹面门齿孔长，占齿隙长的70%以上，翼窝前伸达臼齿列后缘之间，硬腭较短，听泡大而较隆起。 [2]
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