Джейн Александр родилась 28 октября 1939 года в Бостоне (Массачусетс, США). Тягу к лицедейству обнаружила у себя уже во время обучения в колледже Сары Лоуренс в 1950-х. Окончила университет Сары Лоуренс и Эдинбургский университет.
Началом актерской карьеры стал театральный дебют в бродвейской постановке «The Great White Hope», сразу же принесший ей «Tony Award» в номинации «Лучшая Актриса Пьесы». В 1970 за роль в киноверсии этой же постановки получила и свою первую номинацию на Оскар (Лучшая Актриса).
На протяжении 70-х Джейн Александр регулярно появлялась в звездных постановках и кинофильмах. В этот период еще дважды номинировалась на Оскар в номинации «Лучшая женская роль второго плана» за работы в картинах «Вся президентская рать» (1976) и «Крамер против Крамера» (1979).
Своими выступлениями на Бродвее заслужила любовь публики и неподдельное уважение критиков. Номинировалась на «Tony Award» за роли в постановках «6 Rms Riv Vu» (1973), «Find Your Way Home» (1974) и «Первый понедельник октября» (1981). В конце семидесятых дважды номинировалась на премию Эмми за великолепное представление Элеанор Рузвельт в телефильмах «Элеонора и Франклин» (1976) и «Eleanor and Franklin: The White House Years» (1977).
Еще более удачными для Джейн выдались 80-е и 90-е годы. В 1980 она получила свою первую премию Эмми за роль в телевизионной драме «Тянуть время». Продолжив браться за непростые роли, некоторое время спустя актриса была в очередной раз номинирована на Оскар за главную женскую роль в драме «Завещание» (1983), в котором она блестяще исполнила роль Кэрол Визерли - жены и матери, заботящейся о своей семье в дни катастрофы, последовавшей за атомной войны. Вернувшись на Бродвей получила «Drama Desk Award» и еще одну номинацию на «Tony Award» за работу в пьесе «The Sisters Rosensweig» (1993).
Работу в качестве актрисы совмещала с активной гражданской позицией. Исполняя обязанности председательницы, играла одну из ключевых ролей в деятельности Национального фонда искусств и гуманитарных наук. Управление этой организацией взяла на себя в крайне сложное для нее время (середина 90-х). Это был период серьезного политического давления на организацию с целью прекратить ее финансирование. Проведя организацию через один из сложнейших этапов в ее истории, Александр покинула ее лишь в 1997 году, написав о полученном ей за эти пять лет опыте в своей книге «Command Performance: An Actress in the Theater of Politics» (2000).
В числе наиболее популярных постановок с участием Джейн Александр: кинофильмы «Правила виноделов» (1999), «Звонок» (2002), «Нерожденный» (2009), «Терминатор: Да придёт спаситель» (2009); сериал «Закон и порядок» (1990-2010) и телефильм «Теплые источники» (2005), принесший актрисе вторую премию Эмми.
Продолжает сниматься в кино и на телевидении. Замужем за режиссером Эдвином Шерином.