Hendes far Thomas Vreeland Jones var bygningsinspektør og blev senere advokat, og hendes mor Carolyn Jones var kosmetolog.

Jones forældre opfordrede hende til at tegne og male som barn med akvarelfarver. I barndommen tog hendes mor hende og hendes bror med til Martha’s Vineyardhvor hun blev livslang veninde med romanforfatteren Dorothy West. Hun gik på High School of Practical Arts i Boston. I mellemtiden tog hun aftenkurser på Boston Museum of Fine Arts og arbejdede som lærling inden for kostumedesign. Hun havde sin første soloudstilling som 17-årig. Fra 1923 til 1927 gik hun på School of the Museum of Fine Arts i Boston for at studere design og tog aftenkurser på Boston Normal Art School. Hun tog også en videregående uddannelse på Design Art School og Harvard University. Hun fortsatte sin uddannelse, selv efter hun var begyndt at arbejde, idet hun deltog i kurser på Columbia University og modtog sin bachelorgrad fra Howard University i 1945 med magna cum laude.

I 1934 mødte Jones Louis Vergniaud Pierre-Noel, som skulle blive en fremtrædende haitiansk kunstner, mens de begge var kandidatstuderende på Columbia University. De korresponderede i næsten tyve år, inden de giftede sig i Sydfrankrig i 1953. Jones og hendes mand boede i Washington, D.C. og Haiti. De fik ingen børn. Han døde i 1982.

I begyndelsen af 1930’erne udstillede Jones med William E. Harmon Foundation og andre institutioner, producerede teaterstykker og dramatiske opførelser og begyndte at studere masker fra forskellige kulturer. I 1937 modtog hun et stipendium for at studere i Paris på Académie Julian. I løbet af et års tid producerede hun over 30 akvareller. Hun vendte tilbage til Howard University og begyndte at undervise i akvarelmaleri. Hun sagde om sin tid i Paris:

Franskmændene var så inspirerende. Folk stod og kiggede på mig og sagde ‘mademoiselle, De er så talentfuld’. Du er så vidunderlig’. Med andre ord var min hudfarve ligegyldig i Paris, og det var en af hovedårsagerne til, at jeg tror, at jeg blev opmuntret og begyndte virkelig at tro, at jeg var talentfuld.

I 1938 producerede hun Les Fétiches (1938), en fantastisk, afrikansk inspireret olie, som ejes af Smithsonian American Art Museum.Jones’ Les Fétiches var medvirkende til at overføre ‘Négritude’ – et udpræget frankofonisk kunstnerisk fænomen – fra den overvejende litterære verden til den visuelle verden. Jones’ værk var en vigtig visuel forbindelse til Négritude-forfattere, herunder Aimé Césaire, Léon Damas og Léopold Sédar Senghor. Det var et af hendes mest kendte værker og hendes første værk, der kombinerede traditionelle afrikanske former med vestlige teknikker og materialer for at skabe et levende og overbevisende værk. Hun færdiggjorde også Parisian Beggar Woman med en tekst leveret af Langston Huges.

Hendes vigtigste inspirationskilde var Céline Marie Tabary, der også var maler, som hun arbejdede sammen med i mange år. Tabary indstillede Jones’ malerier til jurypriser, da værker af afroamerikanske kunstnere ikke altid blev accepteret. Jones rejste meget sammen med Tabary, bl.a. til Sydfrankrig, og de malede ofte hinanden. De underviste i kunst sammen i 1940’erne.

Lois Mailou Jones krediterede Tabary som værende medvirkende til hendes anerkendelser og bemærkede, at Tabary tog hendes malerier med til juryer, når Jones ikke kunne på grund af politikker, der udelukkede afroamerikanere fra at deltage. Disse bidrag var vigtige for at bryde farvebarrieren på Corcoran Gallery i 1941.