Джесс Спенсер родился в Мельбурне, Австралия. У него два брата, Тарни (хирург лицевой пластики) и Люк (костно-пластический хирург), и сестра Полли (в данный момент проходит интернатуру). Отец — доктор Родни Спенсер, терапевт, мать — Робин Спенсер.

С десяти лет Спенсер играл на скрипке, также он играет на гитаре и пианино. Окончил начальную школу в Кентерберри (Мельбурн), школу «Молверн Сентрал» и Скотч Колледж (Мельбурн).

В Австралии и Великобритании Спенсер широко известен своей ролью Билли Кеннеди в австралийской мыльной опере «Соседи», в которой он играл шесть лет (с 1994 по 2000).

После этого он снялся в фильмах «Против течения», «Городские девчонки» и «Death in Holy Order».

Сейчас он живёт в США, снимаясь в роли доктора Роберта Чейза в телесериале «Доктор Хаус».

Также Спенсер снялся в фильме «Flourish» вместе с партнершей по сериалу Дженнифер Моррисон.

23 декабря 2006 Спенсер обручился с Дженнифер Моррисон, партнером по сериалу «Доктор Хаус», после того как сделал ей предложение в Париже.

Пара познакомилась в марте 2004 года в аэропорту Ванкувера, откуда они ехали на съёмки первой серии «Хауса», но встречаться они стали только в июле.

Моррисон и Спенсер также поведали, что свадьба должна была пройти в частном имении в Лос-Анджелесе в 2007. Однако в августе 2007-го они сообщили о размолвке. Сейчас встречается с актрисой и певицей Луиз Гриффитс.

С Луиз Гриффитс

Играет в группе «Band from TV» вместе с Хью Лори.

За свою работу в телесериале «Доктор Хаус» 11 мая 2006 он получил «Золотой бумеранг» от ассоциации «Австралийцы в кино» . В 2007 журнал «People Magazine» включил его в выпуск «100 самых красивых людей».