于是，南极委选定南设得兰群岛作为中国第一个南极站的站址。站址的具体位置还要通过实地勘察，看是否具备较大的露岩地域、船只易接近、卸货方便、有充足的淡水资源和站区可开展综合科学考察等条件再定，之后，预选出11 个站址，其中以菲尔德斯半岛南部地区最为理想，这是一块台阶式鹅卵石地带，地域开阔，有3个宜饮用的淡水湖；海岸线长、滩涂平坦，便于小艇抢滩登陆；距智利马尔什基地机场仅2.3公里，交通方便；夏季露岩多，地衣、苔药等植物发育也比其他地点好，企鹅和其他鸟类在此栖息繁殖，适宜开展多学科考察。最后，中国南极长城站就座落在这里。

1983年6月，中国加入了《南极条约》。在《南极条约》下，分为协商国和缔约国——后者在南极国际事务中享有发言权，但没有表决权和决策权。由于并未在南极建立考察站，中国被归入了缔约国。 当年9月，第十二次《南极条约》协商国会议在澳大利亚堪培拉召开。包括郭琨在内的中国代表团一行三人，首次以观察员的身份出席。然而，“每当会议讨论到实质性内容和进入议程表决时，会议主席即宣布：缔约国请到会议厅外面喝咖啡。而且事后连表决的结果也不通告。”这在郭琨看来，是一种难以忍受的屈辱。 1984年2月，中国科学院召开的“竺可祯野外科学工作奖”会后，获奖的王富葆、孙鸿烈等32位科学家，以“向南极进军”为题，联名致信党中央和国务院，建议中国在南极洲建立考察站，进行科学考察。对这封联名信，党中央、国务院领导相继作了批示。 领导们从国家高度出发，反复斟酌了必要性，及相关的经费问题。国家南极考察委员会和国家海洋局也组织了有关专家，对南极考察、南极建站的总体方案和各分支的衣、食、住、行、船舶、发电、通讯、测绘、气象、施工的机械设备及后勤保障等等各方面进行了论证。 由此，中国首次南极建站的各项准备工作紧张而有序的展开了。 选址，是要面临的考验之一。要在终日为冰雪覆盖的南极建立考察站，只能在短暂的夏季，也就是每年的11月中旬到翌年的3月中旬中间施工。如果夏天完不成任务，就要延误一年。

1984年11月20日上午10时，中国首次南极考察队乘坐“向阳红10”号船和“J121”船，连同之前四个多月筹备的500多吨共千余种各类建站物资，从上海起航，开始了远征南极的旅程。 在近两万公里的横渡太平洋航程中，中国首次南大洋考察队还进行了全航程的、连续性的海洋科学考察，包括海洋生物、海洋化学、海洋地球物理、海洋水文、海洋气象等11个学科项目。 12月25日12时31分，“向阳红10”号船驶入南纬60度——根据《南极条约》的规定，这便意味着中国的船只第一次驶入了南极，中国首次自己组织的南极考察队抵达了南极。 3天里，专家们顶着恶劣的天气，先后考察了爱特莱伊湾、纳尔逊岛，阿德雷岛（亦称企鹅岛）、菲尔德斯半岛等5个地方。最后来到的是菲尔德斯半岛南部，一片台阶式的鹅卵石地带。 地质学博士刘小汉进行实地考察后，认为这里属卵石滩型，卵石带以上为第三纪玄武岩片状风化带，硬度适中，适合建站的特点有不少：平整开阔，海岸线长，滩涂平坦；有三个淡水湖，水质良好，适于饮用；适宜多学科考察；和其它站区距离远，较独立；距智利马尔什基地机场2.3公里，交通便利。 经过队员们多次实地勘察研究，多方权衡后，确定了乔治王岛菲尔德斯半岛的南部为中国南极长城站站址。1984年12月31日10时（北京时间1984年12月31日22时），中国首次南极洲考察队在南极洲的乔治王岛上，隆重举行了中国南极长城站的奠基典礼。

长城站自建站以来，经过三、五、十三次队扩建，现已初具规模，有各种建筑25座，建筑总面积达4200平方米。其中包括办公栋、宿舍栋、医务文体栋、气象栋、通讯栋和科研栋等7座主体房屋，还有若干栋科学用房，如固体潮观测室、 地震观测室、地磁绝对值观测室、高空大气物理观测室、卫星多普勒观测室、地磁探测室等，以及其他用房，如车库、工具库、冷冻房，茶水间，木工间，冷藏室和蔬菜库等。

1985年2月20日，中国第一个南极考察站——长城站宣布落成，填补了中国科学事业上的一项空白。

站址附近有长约2000米，宽约300米的滩涂，为企鹅、鸟类、鲸、植物和化石的自然保护区。长城站所在的乔治王岛，是南设得兰群岛中最大的一个岛屿，全岛85%的面积为冰雪覆盖，所处位置为南极洲的低纬地区，四周环海，具有南极洲海洋性气候特点 ，被称为南极洲的“ 热带 ”，年平均气温－2.8℃，最暖月1月平均气温约1.5℃ ，绝对最高气温可达13℃；最冷月8月平均气温－7.8℃，绝对最低气温－28.5℃。年降水量为550毫米，年平均风速7.2米/秒，全年风速超过10米/秒的大风天数为205天。处在南极半岛与南美大陆间的多气旋地带，天气变化剧烈，加之这里天气较暖和，降水较多，冰雪的年积累量和消融量都较大，冰流速度较快，冰川进退所反映的气候变化更为明显。乔治王岛位于南极洲板块、南美洲板块和太平洋板块的交会地带，现代火山和地震活动频繁。成为研究地壳构造、岩浆活动、地震成因、大气环流的变化和气候演进 规律的良好场所 。

长城站附近地衣、苔藓、藻类植物生长茂盛，并且生长着南极洲仅有的4种显花植物，沿海地带是企鹅、海鸟和海豹的栖息场所和繁殖地，被称为南极洲的绿洲，是研究南极洲生态系统及生物资源的理想之地。

长城站周围分布有智利、阿根廷、前苏联、波兰、巴西、乌拉圭等国家的科学考察站，其中距智利的马尔什基地仅2.7千米。计有各类建筑物35处，共2184平方米。已可以进行电离层、地磁、高空大气物理、气象、冰川和地震等项目的科学考察。从1986年9月起，南极长城站气象站已作为南极地区32个基本站之一正式加入国际气象监视网。

1984年12月27日，中国南极考察总指挥陈德鸿、南极洲考察队队长郭琨、副队长董兆乾和有关人员登上南极洲的乔治岛。他们是中国南极考察队的第一批登岛人员。为试选中国南极长城站站址，他们于下午1时乘海豚式直升飞机离开停泊在乔治岛民防湾的“向阳红十号”科学考察船，到乔治岛上察看地形。他们先后到达岛上的10多个地方。

1984年12月27日晚上7点40分钟，中国另一批南极考察队员乘“长城二号”登陆艇登上乔治岛，进行建站选址的一些具体工作。

1984年12月29日21时50分（当地时间），经国家南极考察委员会批准，中国南极长城站站址选定在此地的菲尔德斯半岛上，方位是南纬62度13分，西经58度55分。

1984年12月31日上午（当地时间），中国南极长城科学考察站的奠基典礼隆重举行。

长城站位于乔治岛的菲尔德斯半岛上，它面临民防湾中的一条小湾，这条小湾已被中国南极考察队命名为长城湾。长城站背靠终年积雪的山坡，水源十分丰富。这里地势开阔，滩涂约长2000米，宽约300余米，是企鹅自然保护区、鸟类自然保护区、鲸鱼保护区、植物和化石保护区。这里，在夏季还能看到成片黄绿色的地衣和苔藓，是科学家进行考察的理想场所。

奠基典礼是在庄严的中国国歌声中开始的。全体考察队员穿着红色、蓝色的羽绒考察服，戴着印有“中国”字样的红色帽子，整齐地站立在五星红旗下，心情无比激动。当南极考察队总指挥陈德鸿等同志把从祖国带来的奠基石竖立在南极洲的土地上时，全场欢腾。

1985年2月14日晚22点（当地时间，北京时间15日上午10点），中国南极长城站的建设全部完成，中国第一个南极考察站已经崛起在南极洲乔治岛的土地上。

1985年2月20日上午（当地时间），南极长城站落成典礼在大雪纷飞中举行。这标志着中国南极科学考察进入一个新阶段。

南极乔治岛银装素裹，中国长城站的桔红色主体建筑物上彩旗飘扬，南大洋考察队、“向阳红10号”考察船船员和参加长城站建设的其他人员分别乘着小艇和直升飞机来到了长城站。落成典礼开始的时候，锣鼓喧天，鞭炮齐鸣，一片欢腾。五星红旗在庄严的国歌声中徐徐升起，飘扬在南极洲上空。

国家南极考察委员会主任武衡首先宣读了国务院的贺电。他说，中国南极长城站的建成填补了中国科学事业上的一项空白，为中国将来对南极进行系统的考察、进一步加强国际科学技术交流与合作、和平利用南极造福于全人类奠定了基础。他代表全国人民向为祖国争得荣誉的考察人员表示热烈的祝贺和亲切的慰问。

2009年1月1日南极长城卫星网络通讯系统建成使用。长城站是座小小的科研城，科研人员不仅在这里可以从事气象观测、固体潮观测、卫星多普勒观测、地震观测、地磁绝对值观测，高空大气物理观测等，还可在生物实验室、无线电波传播实验室、地质实验室、地貌和第四纪地质实验室、地球物理实验室和微机房里进行综合研究、实验、分析和数据处理。

中国南极考察队员在长城站全年开展气象学、电离层、高层大气物理学、地磁和地震等项目的常规观测。在每年的南极夏季期间，除常规观测外，还进行包括地质学、地貌学、地球物理学、冰川学、生物学、环境科学、 人体医学和海洋科学的现场科学考察工作。

当地时间2023年12月18日，中国第40次和第39次南极考察长城站越冬队在长城站完成交接工作。正式完成交接后，第40次越冬队将全面负责长城站的考察工作。

北京时间2023年12月28日晚，“雪龙”号抵达南极长城站，将开展卸货作业。考察队将完成后勤保障、科考设备等物资卸运工作，并运回部分物资和垃圾。此次南极考察任务由自然资源部组织，计划在10天内完成全部卸运任务。

中国极地研究中心2009年1月10日宣布，中国极地考察“十五”能力建设项目之一的南极卫星网络通讯系统已在2009年1月1日建成使用。中国南极的两个科学考察站中山站和长城站接通互联网、电话通讯和科考数据的实时传输等问题。除已建成的长城站卫星网络通讯系统以外，还将在中山站建成卫星网络通讯系统。

该系统利用了国际通讯卫星组织的Intelsat卫星，将信号从南极传输到上海电信卫星地面站，通过专线联入中国极地研究中心，进入中国极地研究中心的网络系统，成为中国极地研究中心的远程用户，组成了一个以中国极地研究中心为核心的广域网。该系统将实现上网、语音、传真及数据实时传输等非常多的功能。