Něm. Lomigsdorf. Název je odvozen od osobního jména Dlúhomil.
Ves je poprvé výslovně jmenována v pramenech k roku 1356. V roce 1960 k ní byla připojena do té doby samostatná obec Benkov. Celý areál leží ve střední nadm. výšce 320 m, rozprostírá se severně od silnice z Brníčka do Šumperka a protéká jím potok Loučná. Je obklopený kopci Úsovské kotliny směrem od Šumperka k Bradlu

Na obecní pečeti Dlouhomilova byly vyobrazeny dvě zkřížené lopaty se dvěma hvězdami po stranách.
Obec se v minulosti skládala ze dvou samostatných částí. Byla to vlastní vesnice Dlouhomilov (německy Lomigsdorf , jejíž hlavní areál se rozprostírá severně od silnice z Brníčka do Šumperka, a Medelské, které leží jižně při silnici do Benkova; část obce pod vrchem Skalkou se nazývala Pančava. Celý sídelní areál se střední nadmořskou výškou 320 m se rozprostírá v kotlině, protékané potokem Loučnou, a obklopené kopci Úsovské vrchoviny směrem od Šumperka k Bradlu. Původní dlouhomilovský katastr o rozloze 731 hektarů je jen v údolní části pokryt úrodnější ornou půdou; celý katastr má po připojení Benkova rozlohu 1044 hektarů.
Počet usedlíků v této velké vesnici v 19. století spíše rostl. Roku 1900 zde bylo 847 obyvatel ve 106 domech. Teprve po roce 1945 a odchodu značného počtu rodin do nově osídlovaných obcí klesl v roce 1950 stav obyvatel na 544, i když počet domů se zvýšil na 141. Dlouhomilov byl českou vesnicí u národnostní hranice, v roce 1930 zde žilo jenom sedm Němců. Při posledním sčítání roku 1991 bylo zjištěno ve 151 domech (včetně Benkova) 472 obyvatel, z toho 434 osob a 138 domů připadalo na původní Dlouhomilov.
Ves je poprvé výslovně jmenována v pramenech k roku 1356 a byla s ní a zdejším dvorem spojena jména několika drobných zemanů, kteří se psali "z Dlouhomilova". O ves se zřejmě dělilo několik rodů z místa i okolí, až se v roce 1437 dostala do rukou Tunklů a s nimi později k hradu Brníčko a k panství Zábřeh. V Dlouhomilově byla dědičná rychta a několik od roboty osvobozených tzv. dvořáků. Po třicetileté válce splynula s Dlouhomilovem ves Medelské, která se připomíná prvně roku 1385 a tvořily ji původně asi tři dvory (německý název Dreihofen). Podle lánového rejstříku z roku 1677 bylo v Dlouhomailově 27 usedlíků. Již koncem 16. století byla ve vsi fara, ale v následujícím období byla ves většinou církevně spravována z okolních farních středisek, a to až do postavení nového kostela Všech svatých z let 1767 až 1770. Roku 1785 tu byla zřízena lokálie, povýšená roku 1853 na farnost. Roku 1793 je prvně zmíněna škola. Do roku 1834 vzrostl v Dlouhomilově počet domů na 80 a počet obyvatel na 648. V té době se v okolí dolovala železná ruda.
Politická i soudní správa zůstala pro Dlouhomilov i po roce 1848 v Zábřehu. Většina obyvatel se živila v zemědělství, část dojížděla do práce v okolí, zejména do Šumperka. Ve volbách za první republiky zde kupodivu získávali nejvíce hlasů sociální demokraté.
Menšinové zemědělské družstvo bylo v Dlouhomilově založeno sice již v roce 1950, ale jeho výsledky byly velmi kolísavé. Situace se zlepšila až po roce 1971, kdy se spojila družstva v Dlouhomilově a Hrabišíně; tento celek pak byl připojen k tehdejšímu JZD v Libině, a1e v roce 1990 se opět osamostatnil. V téže době měla obec poštu a katolickou faru, dále obchod a hostinec; škola byla v té době již zrušena.
Z památek v obci je nejcennější barokní farní kostel Všech svatých z druhé poloviny 18. století (s úpravou z roku 1832) s klasicistním křížem (1779) a empírovou sochou sv. Jana Nepomuckého (1839). Chráněno je i několik zemědělských usedlostí, které reprezentují lidovou vesnickou architekturu 19. století (čp. 5, 8, 24, 29, 43). V Dlouhomilově se v roce 1919 narodil Jaroslav Kauer, který zahynul v roce 1944 jako československý letec v bitvě o Anglii.