เจมส์ จูล เกิดที่เมืองแซลฟอร์ด ใกล้กับเมืองแมนเชสเตอร์ พ่อชื่อ เบนจามิน จูล ซึ่งร่ำรวยจากธุรกิจผลิตสุรา เจมส์ จูล ได้เรียนหนังสือที่บ้าน อายุ 16 ปี ได้ไปศึกษากับจอห์น ดาลตันในวิชาคณิตศาสตร์และเรขาคณิต แต่ศึกษาได้เพียงสองปี ดาลตันก็เจ็บป่วยจนต้องเลิกสอน จูลสนใจในวิชาไฟฟ้ามาก

ต่อมาเขาต้องรับช่วงกิจการของพ่อ แต่กิจการถูกขายไปเมื่อ พ.ศ. 2377

เจมส์ จูล ถึงแก่กรรม เมื่อวันที่ 11 ตุลาคม พ.ศ. 2432 อายุได้ 71 ปี