Народилася в родині актора Генрі Фонди. Названа на честь леді Джейн Сеймур, третьої дружини короля Генріха VIII. Навчалася в нью-йоркській Акторській студії, після чого стала моделлю і одночасно працювала в театрі.
У пошуках самостійності в середині шістдесятих переїжджає до Франції, де зустрічає французького режисера Роже Вадима, який незабаром стає її першим чоловіком. Шлюб тривав з 1965 по 1973 рік.
Другий шлюб Фонда уклала з Томом Хайденом, політиком і ліберальним діячем. Він залучив її до політичної діяльності, і завдяки йому Джейн стала брати участь в антивоєнних демонстраціях. Шлюб тривав з 1973 по 1990 рік.
Третім чоловіком в 1991 році став Тед Тернер, кіномагнат, власник мережі кабельного телебачення. У 2001 році цей шлюб завершився розлученням через зраду Тернера.
