Jane a Jim se potkali v loutkářském kurzu na univerzitě v Marylandu, College Park, kde oba studovali. V té době byla Jane maturantkou v oboru výtvarná výchova a Jim byl v prváku a studoval, aby se stal komerčním umělcem. Jane se později stala Hensonovou loutkářskou partnerkou v televizním pořadu Sam a přátelé a ti dva se nakonec vzali.
Ačkoli Jane Hensonová byla jednou z prvních loutkářských partnerek Jima Hensona, jen zřídkakdy dodávala hlasy. Jednou z mála výjimek byla píseň „Women Can Be“ od Sesame Street. Po narození druhého dítěte páru, Cheryl, vystupovala podstatně méně. Příležitostně však poté působila jako pozadí v různých projektech, přičemž její poslední známý výkon se odehrál ve 103. epizodě The Muppet Show.
Jim a Jane se rozešli v roce 1986, ale zůstali si blízcí až do Jimovy smrti v roce 1990.
Jane zasedala ve správní radě nadace Jim Henson Legacy. Jako prezidentka nadace Jane Hensonové se věnovala organizaci Sesame Workshop, financovala výstavu Fantastický svět Jima Hensona a The Carter Center založené americkým prezidentem Jimmym Carterem.
Jane zemřela 2. dubna 2013. Film Muppets Most Wanted z roku 2014 byl věnován jí a Jerrymu Nelsonovi.