Najsłynniejszym dziełem Carla Gottharda Langhansa jest Brama Brandenburska w Berlinie, wzorowana na życzenie króla na Propylejach ateńskich. Zaprojektował też część założenia parkowo-pałacowego Charlottenburg. Wiele budowli zaprojektowanych przez Langhansa znajduje się na terenie Dolnego Śląska, np. pałac Wallenberg-Pachalych we Wrocławiu, zrujnowany dziś pałac Hatzfeldtów w Żmigrodzie czy odrestaurowany w latach 80. kościół ewangelicko-augsburski w Sycowie. W latach 1763–1775 był radcą budowlanym Kamer Wojennych i Dominialnych we Wrocławiu i Głogowie, kierując jednocześnie całością spraw budowlanych na Śląsku. Od 1788 w Berlinie objął stanowisko dyrektora dworskiego urzędu budowlanego.
Langhans został pochowany na nieistniejącym dziś Wielkim Cmentarzu we Wrocławiu.
Syn Carla Gottharda, Carl Ferdinand Langhans, również był znanym architektem.
Wybrane dzieła 1762–1765 – przebudowa pałacu Hatzfeldtów w Żmigrodzie, w ruinie; obecnie pojawiają się plany odbudowy obiektu 1764–1773 – kościół ewangelicki pw.