Дженсен Эклс родился 1 марта 1978 года в Далласе (штат Техас, США) в семье актёра Алана Роджера Эклса и Донны Джоан Шеффер. У Дженсена есть старший брат Джошуа (родился в 1975 г.) и младшая сестра Маккензи (родилась в 1985 г.). В 1990 году Дженсен Эклс окончил начальную школу Дартмут в Ричардсоне (Техас), затем он перешёл в среднюю школу Аполло, которую окончил в 1993 году, а закончил он среднее образование в школе Беркнера в 1996 году. После окончания школы Дженсен собирался поступать в Техасский Университет на физиотерапевта, но потом решил стать актёром и переехал в Лос-Анджелес.
     Актёрская карьера Дженсена Эклса началась в 1996 году с эпизодических ролей в таких популярных проектах, как "Мистер Роудс", "Школа в Ласковой долине" и "Сибилл".
     В 1997 году он получил роль Эрика Брэйди в сериале телеканала NBC "Дни нашей жизни", из которого ушёл в 2000 году, чтобы сняться в мини-сериале "Блондинка", повествующем о жизни и карьере Мэрилин Монро.
     Молодой актер проходил прослушивание и на роль Кларка Кента в сериале "Тайны Смоллвилла", но эта роль досталась Тому Уэллингу.
     В 2001 году Дженсен снялся в телесериале Джеймса Камерона "Макс - ангел тьмы" (телеканал Fox) в эпизодической роли Бена (Х5-493) - психопата, серийного убийцы и "брата по цеху" главной героини Макс (Х5-452), в исполнении Джессики Альбы. По сценарию его персонаж умирает, но по просьбам зрителей, которым пришелся по душе харизматичный актер, Дженсена возвращают во втором сезоне сериала уже в роли близнеца Бена — Алека (Х5-494) и развивают его персонажа до закрытия сериала (2002 год).
     Удачным выдался для Дженсена 2003 год. Он сыграл роль Си Джея, возлюбленного Джен Линдли, в популярном сериале телеканала WB "Бухта Доусона" и снялся в нескольких эпизодах так и не вышедшего в эфир сериала "Спокойная жизнь" телеканала Fox.
     В 2004 Дженсен спродюссировал семнадцати минутный фильм "Заварушка в Клоунане" с бюджетом 6 000 $, рассказывающий о жестокости и подлости нашего мира. В этом же году Эклсу предлагали роль возлюбленного Элайзы Душку, во втором сезоне сериала "Зов Тру", но актер вернулся в Ванкувер (место съёмок "Макс - ангела тьмы"), чтобы сыграть роль Джейсона Тига, возлюбленного Ланы Лэнг (Кристин Кройк) в телесериале "Тайны Смоллвилла".
В 2005 году Дженсен сыграл главную роль в фильме "Пожиратель душ".
В 2005 году Дженсен Эклс получил роль Дина Винчестера в мистическом сериале "Сверхъестественное" производства компании Warner Brothers. Именно этот проект сделал Дженсена одним из самых популярных молодых актеров современности.
  В 2007 году Дженсен был утверждён на роль Пристли в фильме "Десятидюймовый герой". В июне того же года Дженсен выступил на сцене театра Casa Manana (Техас) вместе с Лу Даймондом Филлипсом в спектакле "Несколько хороших парней". Он сыграл роль лейтенанта Дэниэла Кэффи, которую в киноверсии этой постановки (1992 год) исполнил Том Круз. Это был первый опыт Дженсена на театральной сцене.