Figlio del modesto pittore Francesco il Vecchio, Jacopo nacque a Bassano intorno al 1501/1515.  Si formò nella bottega paterna situata al pianterreno della sua casa in Contrà del Ponte, dove oltre ai dipinti si producevano lavori di artigianato artistico.

Nella bottega lavorava anche il fratello Gianfrancesco e più tardi entrarono a farne parte anche i figli di Jacopo: Francesco il Giovane (1549-1592), Giambattista (1553-1613), Leandro (1557-1622) e Gerolamo (1566-1621).

Nei primi anni '30 lavorò a Venezia al fianco di Bonifacio de' Pitati. Il soggiorno veneziano offrì al pittore l’occasione per conoscere da vicino la cultura figurativa contemporanea e fu lì che Jacopo scoprì l’arte di Tiziano, fonte d’ispirazione lungo tutta la sua carriera. 

La sua Fuga in Egitto del 1534, ritenuta la più antica della opere autografe tra quelle superstiti, è un esempio dell'apprendimento dello stile veneziano che andava per la maggiore a quel tempo. In quello stesso periodo iniziò anche la produzione di opere a fresco a Bassano e Marostica.

Il suo eclettismo lo portò nel 1535 a ricevere dal Senato di Venezia un “brevetto” per invenzioni idrauliche, ma anche a realizzare opere in scultura o a disegnare mobili, armature e oggetti effimeri come ceri pasquali e statuette di marzapane.
Jacopo non viaggiò molto, ma si avvalse di una rilevante collezione di stampe e xilografie di Campagnola, Dürer, Raimondi e altri, che gli permise di ampliare le sue conoscenze.

Il grande successo gli derivò dalla fortuna di temi pastorali, una produzione ai limiti della pittura di genere e domestica, in cui si specializzò la sua bottega che raggiunse il suo acme con le serie delle Stagioni (1575) e degli Elementi (1583-1584).

Morì il 13 febbraio 1592, accompagnato alla sepoltura da una grande folla nella Chiesa di San Francesco dove era la tomba di famiglia.