Thomas Jane est né aux Etats-Unis en 1969.
À l'affiche de The Punisher, tirée d'un marvel comic, Thomas Jane a également inscrit son nom aux génériques de The Tripper de David Arquette et de Stander de Bronwen Hughes où il campe un policier sud-africain qui devient braqueur de banques. On l'a également vu dans Allumeuses, avec Cameron Diaz, Christina Applegate et Selma Blair, Eden, avec Samantha Morton, Suspicion, avec Morgan Freeman, Gene Hackman et Monica Bellucci, et Dreamcatcher, l'attrape-rêves, avec Morgan Freeman, Tom Sizemore et Timothy Olyphant.
Jane s'est fait connaître grâce à son interprétation de Peur bleue de Renny Harlin, avec Samuel L. Jackson, Saffron Burrows et LL Cool J. Il a ensuite joué dans Boogie Nights de Paul Thomas Anderson, avec Mark Wahlberg, Julianne Moore et John C. Reilly et The Last Time I committed Suicide de Stephen Kay, avec Keanu Reeves et Claire Forlani.
Sur scène, Jane s'est produit dans La Ménagerie de verre de Tennessee Williams et dans All My Sons d'Arthur Miller.