Ernst Langthaler absolvierte zunächst die Pädagogische Akademie Krems (Lehramt Mathematik sowie Geschichte und Sozialkunde 1986) und arbeitete als Hauptschullehrer, bevor er an der Universität Wien Geschichte studierte (Mag. phil. 1995, Dr. phil. 2000). Nach verschiedenen Forschungsprojekten, etwa der Österreichischen Historikerkommission, wurde er 2002 Mitarbeiter und 2011 Leiter des Instituts für Geschichte des ländlichen Raumes (IGLR) in St. Pölten.

Ein APART-Stipendium der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) ermöglichte es ihm, sich 2010 im Fach Wirtschafts- und Sozialgeschichte an der Universität Wien zu habilitieren. Er absolvierte Gastprofessuren an den Universitäten Innsbruck und Wien sowie ein Fellowship am Rachel Carson Center for Environment and Society in München. 2016 folgte er dem Ruf an die Johannes Kepler Universität Linz auf die Professur für Sozial- und Wirtschaftsgeschichte.

Er ist Vorstandsmitglied der European Rural History Organisation (EURHO), Mitglied der Kommission für Interdisziplinäre Ökologische Studien der ÖAW sowie Mitherausgeber der Zeitschriften "Commodity Frontiers", "Österreichische Zeitschrift für Geschichtswissenschaften (OeZG)", "Zeitgeschichte" und "Jahrbuch für Geschichte des ländlichen Raumes (JGLR)" und der Buchreihen "Sozial- und wirtschaftshistorische Studien" und "Quellen und Forschungen zur Agrargeschichte".

Die Forschungsinteressen Ernst Langthalers umfassen Agrar- und Ernährungsgeschichte, Global- und Regionalgeschichte sowie historische Theorien und Methoden. Seine Forschungsprojekte behandelten Agrargesellschaft im Nationalsozialismus, Zwangsarbeit im Zweiten Weltkrieg und Familienlandwirtschaft in der Industriegesellschaft. Derzeit arbeitet er an einer Geschichte der Globalisierung im 20. Jahrhundert anhand der Sojabohne.