Родился 1 марта 1978 года в Далласе, штат Техас, США.

У Дженсена ирландские, английские и шотландские корни.

Родился в семье актёра Алана Роджера Эклса и Донны Джоан Шеффер.

Поскольку отец Дженса – популярный в своем городе актер и радиоведущий, мальчик с детства вращался в соответствующей среде. С 4 лет он снимался для рекламы детских товаров. Чуть позже карьера модели была временно прервана и возобновилась снова, когда Дженсу исполнилось 10.

В 1990 году Эклз закончил Начальную Школу Дартмуда (Dartmouth Elementary School), в 1993 – Начальную Среднюю Школу Апполо (Apollo Junior High School) и, наконец, Высшую Школу им. Ллойда В. Беркнера (Lloyd V. Berkner High School) в Ричардсоне – в 1996. Кстати, там он показал себя неплохим игроком в бейсбол и лакросс, а в свободное время занимался верховой ездой и игрой на гитаре.

Дженсен собирался изучать спортивную медицину в Технологическом Университете Техаса. Однако друг уговорил его принять участие в семинаре по актерскому мастерству, где его приметили его будущие менеджер Крейг Варго и агент Майкл Эйнфилд. Они уговорили парня перебраться в Лос-Анджелес.

Дженсен появлялся в небольших ролях, пока в 1997 году не получил роль Эрика Брэди в "Days of Our Lives". Эта роль была не только серьезным шагом в его карьере, но и принесла ему в 1998 году награду "Soap Opera Digest Award" как Лучшему дебютанту. Так же за эту роль его трижды (в 1998, 1999 и 2000 годах) номинировали на Эмми (Daytime Emmy Award).

В 2005 году Эклз приступил к съемкам в сериале «Сверхъестественное», где ему досталась одна из главных ролей – Дина Винчестера. За эту роль актер дважды удостоился премии Ewwy в категории «Лучший актёр драматического сериала» (2008, 2010), а также удостоился премии TV Guide Award в номинации «Любимый актёр» в 2011 году.

Летом 2007 на сцене "Casa Maсana Theatre" (Форт Уорт, Техас) в спектакле "A Few Good Men" сыграл роль молодого, амбициозного военного адвоката Дениэла Каффи.

В августе 2008 года Дженсен выиграл SyFy Genre Awards в номинации "Лучший актер телевидения".

В 2009 году Дженсен сыграл Тома Хэннигера в «Мой кровавый Валентин 3D» Патрика Люссье.

В 2010 году Дженсен озвучил Красного колпака в анимационном фильме «Бэтмен: Под красным колпаком», а также Гибсона персонажа игры «Трон: Эволюция».

В 2015 году Дженсен Эклс вновь озвучил Красного колпака в видеоигре «Batman: Arkham Knight».