Дженсен Эклс родился 1 марта 1978 года в Далласе (штат Техас, США) в семье актёра Алана Роджера Эклса и Донны Джоан Шеффер. Имеет ирландские, английские и шотландские корни. Родители назвали сына Дженсеном, так как считали это имя редким. У Дженсена есть старший брат Джошуа (род. 1975) и младшая сестра Маккензи (род. 1985).

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.

Ещё в детстве снялся в рекламе детских товаров. Актёрская карьера Дженсена Эклса началась в 1996 году, когда он появился в эпизодических ролях в таких телесериалах, как «Мистер Роудс», «Школа в Ласковой долине», и «Сибилл». В 1997 году он получил роль Эрика Брэйди в сериале телеканала, NBC «Дни нашей жизни». В 2000 году Эклс ушёл из сериала «Дни нашей жизни», чтобы сняться в мини-сериале «Блондинка», повествующем о жизни Мэрилин Монро, он также проходил прослушивание на роль Кларка Кента в сериале «Тайны Смолвиля», но эта роль досталась Тому Уэллингу. В 2001 году Дженсен снялся в телесериале Джеймса Кэмерона «Тёмный ангел» (телеканал Fox) в эпизодической роли Бена/Х5-493, психопата и серийного убийцы, «брата» главной героини Макс/Х5-452 (в исполнении Джессики Альбы). Его персонаж погибает, но Дженсен возвращается во 2-м сезоне в роли близнеца Бена — Алека/Х5-494 — и остаётся в сериале до его отмены в 2002 году.

2003 год стал для Эклса плодотворным: он присоединился к актёрскому составу популярного сериала телеканала The WB «Бухта Доусона», где сыграл роль Си Джея, возлюбленного Джен Линдли. После этого Дженсен снялся в нескольких сериях так и не вышедшего в эфир телесериала «Спокойная жизнь» телеканала Fox перед тем, как его съёмки неожиданно прекратили.

В 2004 году снялся в небольшой роли в короткометражном фильме «The Plight of Clownana». Эклсу предлагали роль возлюбленного Элайзы Душку во 2-м сезоне сериала «Вернуть из мёртвых», но в 2004 году он вернулся в Ванкувер, где проходили съёмки «Тёмного ангела», чтобы сыграть роль Джейсона Тига, возлюбленного Ланы Лэнг (в исполнении Кристин Кройк) в телесериале «Тайны Смолвиля». В 2005 году Дженсен сыграл главную роль в фильме «Пожиратель душ» вместе со своим отцом.

В 2005 году Дженсен получил главную роль Дина Винчестера в мистическом сериале «Сверхъестественное» производства компании Warner Brothers, в котором также в главной роли снялся Джаред Падалеки. В 2007 году Дженсен был утверждён на роль Пристли в фильме «Десятидюймовый герой». В июне 2007 года Дженсен выступил на сцене театра Casa Mañana (Техас) вместе с Лу Филлипсом в спектакле «Несколько хороших парней», где он сыграл роль лейтенанта Дэниэла Кэффи, которого исполнил Том Круз в киноверсии этой постановки в 1992 году. Это был первый опыт Эклса на театральной сцене.

В 2010 году состоялся режиссёрский дебют Дженсена — он снял 4-ю серию 6-го сезона сериала «Сверхъестественное» — «Уикенд у Бобби». В 2011 году Эклс срежиссировал 3-ю серию 7-го сезона этого же сериала — «Простая девчонка», также он был режиссёром 3-й серии 8-го сезона «Сердечные муки», 3-й серии 10-го сезона «Исцелённая душа», 3-й серии 11-го сезона «Дурная кровь» и 4-й серии 15-го сезона «Атомные монстры».

Личная жизнь

После 3-х лет отношений, Дженсен объявил о помолвке с американской актрисой, фотомоделью и гимнасткой Дэннил Харрис в ноябре 2009 года, которая после свадьбы взяла фамилию мужа. 15 мая 2010 года в Далласе, штат Техас, они поженились. У супругов 3-е детей: дочь Джастис Джей (Джей Джей) Эклс (род. 30 мая 2013) и близнецы Зеппелин (Зэп) Брэм и Эрроу Родс (род. 2 декабря 2016).