Su padre, Thomas Vreeland Jones, era un superintendente de edificios que más tarde se convirtió en abogado; su madre, Carolyn Jones, era cosmetóloga.
Los padres de Jones la animaron a dibujar y pintar de niña en acuarela. Durante su infancia, su madre la llevó a ella y a su hermano a Martha’s Vineyard, donde se hizo amiga de por vida de la novelista Dorothy West. Asistió a la Escuela Superior de Artes Prácticas de Boston. Mientras tanto, tomó clases nocturnas en el Museo de Bellas Artes de Boston y trabajó como aprendiz de diseño de vestuario. Realizó su primera exposición individual a los 17 años. De 1923 a 1927 asistió a la Escuela del Museo de Bellas Artes de Boston para estudiar diseño, tomando cursos nocturnos en la Escuela Normal de Arte de Boston. También realizó estudios de postgrado en la Design Art School y en la Universidad de Harvard. Siguió estudiando incluso después de empezar a trabajar, asistiendo a clases en la Universidad de Columbia y licenciándose en la Universidad de Howard en 1945, con la calificación de magna cum laude.
En 1934 Jones conoció a Louis Vergniaud Pierre-Noel, que se convertiría en un destacado artista haitiano, mientras ambos eran estudiantes de posgrado en la Universidad de Columbia. Se escribieron durante casi veinte años antes de casarse en el sur de Francia en 1953. Jones y su marido vivieron en Washington, D.C. y en Haití. No tuvieron hijos. Él murió en 1982.
A principios de la década de 1930 Jones expuso con la Fundación William E. Harmon y otras instituciones, produjo obras de teatro y presentaciones dramáticas y comenzó a estudiar máscaras de diversas culturas. En 1937 recibió una beca para estudiar en París en la Académie Julian. Durante un año realizó más de 30 acuarelas. Regresó a la Universidad de Howard y comenzó a dar clases de acuarela. De su estancia en París dijo:
Los franceses eran tan inspiradores. La gente se paraba a mirarme y me decía ‘mademoiselle, tiene usted mucho talento. Es usted tan maravillosa’. En otras palabras, el color de mi piel no importaba en París y esa fue una de las principales razones por las que creo que me animaron y empecé a pensar que tenía talento.
En 1938 produjo Les Fétiches (1938), un impresionante óleo de inspiración africana que pertenece al Smithsonian American Art Museum, Les Fétiches de Jones fue fundamental para la transición de la «Négritude» -un fenómeno artístico claramente francófono- del ámbito predominantemente literario al visual. La obra de Jones supuso un importante vínculo visual con autores de la Négritude como Aimé Césaire, Léon Damas y Léopold Sédar Senghor. Fue una de sus obras más conocidas, y su primera pieza que combinaba formas tradicionales africanas con técnicas y materiales occidentales para crear una obra vibrante y convincente. También realizó La mujer mendiga de París, con un texto de Langston Huges.
Su principal fuente de inspiración fue Céline Marie Tabary, también pintora, con la que trabajó durante muchos años. Tabary sometía los cuadros de Jones a la consideración de los premios del jurado, ya que no siempre se aceptaban obras de artistas afroamericanos. Jones viajó mucho con Tabary, incluso al sur de Francia, y a menudo se pintaron mutuamente. En la década de 1940 dieron clases de arte juntas.
Lois Mailou Jones consideraba que Tabary había sido decisiva para sus reconocimientos, y señalaba que Tabary llevaba sus cuadros a los jurados cuando Jones no podía hacerlo debido a las políticas que prohibían la participación de los afroamericanos. Estas obras fueron importantes para romper la barrera del color en la Galería Corcoran en 1941.