孙览的功劳受封为管国公。北周武帝去世，遗命长孙览辅佐其子北周宣帝宇文赟，北周宣帝继位后，升任长孙览为上柱国、大司徒，不久历任同泾二州刺史，隋文帝杨坚担任丞相时，长孙览改任宜州刺史。
    隋文帝受禅登基，建立隋朝，隋文帝准备攻打陈朝，调任长孙览为东南道行军元帅，统领八州总管从寿阳出兵，水军、陆军齐进。军队迫临长江，陈朝人大为震惊，恰逢陈朝皇帝陈宣帝陈顼去世，长孙览想乘机消灭陈朝，监军高颎认为攻打有大丧之国不合于礼，于是撤军。
    隋文帝曾让长孙览与安德王杨雄、上柱国元谐、朔州总管李充、左仆射高颎、右卫大将军虞庆则、昊州总管贺若弼等一同饮宴。隋文帝对长孙览说：“我过去在北周时，备展诚节，但苦于被猜忌，每每寒心。为臣下的到了如此地步，怎么能受得了？我对各位，道义上是君臣，恩情上像父子，我当与各位共享福气，如非造反之罪，概不追究。我也知你十分忠诚，特将太子交给你，你应多帮助他，庶几得以渐渐亲近。我对大臣们的厚望，实际在你身上，你应该明白我的意思。”隋文帝对待长孙览一向都是如此恩典礼遇。隋文帝并为皇四子蜀王杨秀纳长孙览之女为王妃。
    后来，长孙览因为母亲守丧离职，一年多后，朝廷起用他并官复原职，不久改任泾州刺史，所任州职都有政绩，长孙览最终在任上去世。