Haar vader Thomas Vreeland Jones was een bouwopzichter die later advocaat werd; haar moeder Carolyn Jones was schoonheidsspecialiste.
Jones ouders moedigden haar aan om als kind te tekenen en te schilderen in waterverf. Tijdens haar kinderjaren nam haar moeder haar en haar broer mee naar Martha’s Vineyard waar ze levenslang bevriend raakte met romanschrijfster Dorothy West. Ze bezocht de High School of Practical Arts in Boston. Ondertussen volgde ze avondlessen in het Boston Museum of Fine Arts en werkte ze als stagiaire in kostuumontwerp. Op 17-jarige leeftijd had ze haar eerste solotentoonstelling. Van 1923 tot 1927 bezocht zij de School of the Museum of Fine Arts in Boston om design te studeren, waarbij zij avondcursussen volgde aan de Boston Normal Art School. Ze studeerde ook af aan de Design Art School en de Harvard University. Ze vervolgde haar opleiding zelfs nadat ze was begonnen met werken, volgde lessen aan Columbia University en behaalde haar bachelordiploma aan Howard University in 1945, waarbij ze magna cum laude afstudeerde.
In 1934 ontmoette Jones Louis Vergniaud Pierre-Noel, die een vooraanstaand Haïtiaans kunstenaar zou worden, terwijl beiden afstudeerden aan Columbia University. Zij correspondeerden bijna twintig jaar met elkaar voordat zij in 1953 in Zuid-Frankrijk in het huwelijk traden. Jones en haar man woonden in Washington, D.C. en Haïti. Zij hadden geen kinderen. Hij overleed in 1982.
In het begin van de jaren 1930 exposeerde Jones met de William E. Harmon Foundation en andere instellingen, produceerde toneelstukken en dramatische presentaties en begon maskers uit verschillende culturen te bestuderen. In 1937 kreeg zij een beurs om in Parijs te studeren aan de Académie Julian. Gedurende een jaar maakte ze meer dan 30 aquarellen. Ze keerde terug naar de Howard University en begon les te geven in aquarelleren. Over haar tijd in Parijs zei ze:
De Fransen waren zo inspirerend. De mensen stonden naar me te kijken en zeiden ‘mademoiselle, u bent zo getalenteerd. U bent zo prachtig. Met andere woorden, mijn huidskleur deed er in Parijs niet toe en dat was een van de belangrijkste redenen waarom ik denk ik werd aangemoedigd en echt begon te denken dat ik talent had.
In 1938 produceerde ze Les Fétiches (1938), een verbluffende, Afrikaans geïnspireerde olieverf die in het bezit is van het Smithsonian American Art Museum. Jones’ Les Fétiches speelde een belangrijke rol in de overgang van ‘Négritude’ – een uitgesproken Franstalig artistiek fenomeen – van het overwegend literaire naar het visuele domein. Het werk van Jones vormde een belangrijke visuele link met Négritude-auteurs als Aimé Césaire, Léon Damas en Léopold Sédar Senghor. Het was een van haar bekendste werken en haar eerste werk dat traditionele Afrikaanse vormen combineerde met westerse technieken en materialen om een levendig en meeslepend werk te creëren. Zij voltooide ook Parisian Beggar Woman met tekst geleverd door Langston Huges.
Haar belangrijkste inspiratiebron was Céline Marie Tabary, ook een schilderes, met wie zij vele jaren samenwerkte. Tabary legde Jones’ schilderijen voor om in aanmerking te komen voor juryprijzen, aangezien werken van Afro-Amerikaanse kunstenaars niet altijd werden geaccepteerd. Jones reisde veel met Tabary, onder meer naar Zuid-Frankrijk, en zij schilderden elkaar vaak. In de jaren veertig gaven zij samen les in kunst.
Lois Mailou Jones schreef Tabary toe aan haar onderscheidingen en merkte op dat Tabary haar schilderijen naar jury’s zou brengen wanneer Jones dat niet kon vanwege het beleid dat deelname van Afro-Amerikanen verbood. Deze inzendingen waren belangrijk voor het doorbreken van de kleurbarrière in de Corcoran Gallery in 1941.