Její otec Thomas Vreeland Jones byl stavební dozorce, který se později stal právníkem; její matka Carolyn Jonesová byla kosmetička.

Rodiče Jonesové ji v dětství vedli ke kreslení a malování vodovými barvami. V dětství ji matka brala s bratrem do Martha’s Vineyard, kde se na celý život spřátelila se spisovatelkou Dorothy Westovou. Navštěvovala Střední školu praktických umění v Bostonu. Mezitím navštěvovala večerní kurzy Bostonského muzea výtvarných umění a pracovala jako učednice v oboru kostýmního návrhářství. První samostatnou výstavu uspořádala ve svých 17 letech. V letech 1923-1927 navštěvovala školu Muzea výtvarných umění v Bostonu, kde studovala návrhářství, a navštěvovala večerní kurzy na Boston Normal Art School. Dále pokračovala v postgraduálním studiu na Design Art School a Harvardově univerzitě. Ve vzdělávání pokračovala i po nástupu do zaměstnání, navštěvovala kurzy na Kolumbijské univerzitě a v roce 1945 získala bakalářský titul na Howardově univerzitě, kterou absolvovala s vyznamenáním.

V roce 1934 se Jonesová seznámila s Louisem Vergniaudem Pierre-Noelem, který se později stal významným haitským umělcem, když oba studovali na Kolumbijské univerzitě. Dopisovali si téměř dvacet let, než se v roce 1953 na jihu Francie vzali. Jonesová a její manžel žili ve Washingtonu a na Haiti. Neměli žádné děti. Zemřel v roce 1982.

Na počátku 30. let Jonesová vystavovala v Nadaci Williama E. Harmona a dalších institucích, připravovala divadelní hry a dramatické prezentace a začala studovat masky z různých kultur. V roce 1937 získala stipendium na studium v Paříži na Académie Julian. Během jednoho roku vytvořila více než 30 akvarelů. Vrátila se na Howardovu univerzitu a začala vyučovat akvarelovou malbu. O svém pobytu v Paříži řekla:

Francouzi byli tak inspirativní. Lidé stáli, dívali se na mě a říkali: ‚Mademoiselle, vy jste tak velmi talentovaná. Jste tak úžasná. Jinými slovy, v Paříži nezáleželo na barvě mé pleti, a to byl jeden z hlavních důvodů, proč si myslím, že jsem byla povzbuzována a začala si opravdu myslet, že jsem talentovaná.

V roce 1938 vytvořila úchvatný olej Les Fétiches (1938) inspirovaný Afrikou, který vlastní Smithsonian American Art Museum, Jonesové Les Fétiches se zasloužil o přechod „Négritude“ – výrazně frankofonního uměleckého fenoménu – z převážně literární oblasti do oblasti výtvarné. Jonesovo dílo poskytlo důležité vizuální spojení s autory Négritude, jako byli Aimé Césaire, Léon Damas a Léopold Sédar Senghor. Bylo to jedno z jejích nejznámějších děl a její první dílo, které kombinovalo tradiční africké formy se západními technikami a materiály a vytvořilo tak živé a přesvědčivé dílo. Dokončila také Pařížskou žebračku s textem, který dodal Langston Huges.

Její hlavní inspirací byla Céline Marie Tabary, rovněž malířka, s níž spolupracovala řadu let. Tabary předkládala Jonesové obrazy k posouzení porotě, protože díla afroamerických umělců nebyla vždy přijímána. Jonesová s Tabaryovou hodně cestovala, mimo jiné do jižní Francie, a často malovaly jedna druhou. Ve 40. letech 20. století spolu vyučovali umění.

Lois Mailou Jonesová připisovala Tabarymu zásluhu na svých oceněních a uváděla, že Tabary bral její obrazy do porot, když Jonesová nemohla kvůli politice zakazující účast Afroameričanů. Tyto příspěvky byly významné pro prolomení barevné bariéry v Corcoran Gallery v roce 1941.

.