程悅長出生于1911年，湖北省黃安（今紅安）人，出生于一個貧寒的農民家庭。1929年，18歲的程悅長參加了紅軍，參加紅軍之后，他主要活躍在豫鄂一帶，1931年，紅四方面軍成立之后，程悅長跟隨紅四方面軍參加了鄂豫皖根據地的反“圍剿”作戰，并屢立戰功。

尤其是在1932年，程悅長還立下一件大功，直接由一名普通的戰士晉升為排長。當時紅四方面軍正在參加鄂豫皖根據地的第四次反“圍剿”作戰。彼時的程悅長還是一名普通的紅軍戰士，在戰斗期間，程悅長所在部隊的排長壯烈犧牲，整個排面臨無人指揮的局面，此時是程悅長主動站了出來，帶頭沖鋒，一舉殲滅敵人一個機槍連。戰斗結束之后，程悅長不僅受到了團部的嘉獎，而且還被提拔為排長。

1932年10月，鄂豫皖根據地的第四次反“圍剿”失利之后，程悅長跟隨紅四方面軍離開根據地，轉戰川陜一帶，參與了川陜蘇區的開辟以及反“三路圍攻”、反“六路圍攻”等戰斗，并在1935年5月踏上了長征之路。

1937年，抗日戰爭全面爆發，程悅長擔任了八路軍129師386旅772團衛生隊指導員、營教導員、新1團政委等職務。在擔任新1團政委期間，程悅長也立下了一件大功。當時新1團奉命參加香城固誘擊戰，主要任務是利用一個營的兵力鉗制增援之敵，以兩個營的兵力切斷敵人的退路。

戰斗期間，程悅長作為新1團政委，帶領新1團與敵人展開戰斗，因為地理條件的限制，新1團無法提前構筑防御工事，也無法提前設伏，所以戰斗非常激烈，并陷入膠著。在膠著階段，許世友帶領新1團的一個營沖了上去，切斷了敵人的退路，敵人方寸大亂。經過這一仗，新1團殲敵200余人，立下大功，并且被授予了“模范青年團”的榮譽稱號，在這背后，作為政委的程悅長功不可沒。

在這之后，程悅長又擔任了晉冀魯豫16團政委、團長，1940年，他返回延安學習，此后16團被編入陜甘寧晉綏聯防軍新4旅，程悅長也承擔了保衛延安以及保衛陜甘寧邊區的重任，為抗日戰爭的勝利作出了重要的貢獻。

抗戰勝利后，程悅長繼續留在西北地區，擔任了陜甘寧晉綏聯防軍新編第四旅參謀長以及副旅長等職務，率部參加了延安保衛戰及青化貶、蟠龍、宜川、扶眉、蘭州等戰役，為解放大西北傾注了大量心血，是革命勝利的功臣之一。

新中國成立后，程悅長留在西北地區工作，擔任了烏魯木齊軍分區司令員、第六軍軍長、新疆生產建設兵團副司令員等職務。期間，程悅長克服重重困難，以開拓者的身份投入到新疆的建設與發展當中，發揮了重要的作用。

1955年授銜時，程悅長被授予少將軍銜，成為開國少將。值得一提的是，在授銜之前，程悅長的身體已經不好，授銜之后，程悅長以治病休養為主。即便如此，程悅長也始終保持著艱苦樸素的生活作風，對家人以及親屬嚴格要求，從未搞過任何特殊化。授銜之后6年，也就是1961年，程悅長因病去世，享年50歲。