1983'te Los Angeles'ta doğan Hill'in annesi Sharon Lyn kostüm tasarımcısıydı, babası Richard Feldstein ise Guns 'N Roses grubunun turlarındaki harcamaların düzenlenmesinden sorumluydu. Ağabeyi Jordan Feldstein (1977-2017) müzik grupları ve şarkıcılara menajerlik yapmıştı. 1993 doğumlu kız kardeşi Beanie Feldstein da oyunculuk yapmıştır. New School Üniversitesi'nde Drama Eğitimi alan oyuncu, mezun olduktan sonra New York'taki bazı barlarda kendi yazdığı oyun ve gösterileri sahnelemeye başladı, burada kendine mütevazı bir hayran kitlesi edindi. Bu sırada Oscarlı aktör Dustin Hoffman'ın çocuklarıyla arkadaşlık kuran Hill, onların vasıtasıyla ünlü oyuncuyla tanıştı ve onun da rol aldığı 2004 yapımı I Heart Huckabees filmiyle ilk kez sinemaya adım atmış oldu. Daha sonra 40 Yıllık Bekar, Çok Fena, Matrak Adamlar gibi daha çok komedi filmlerinde kendini kanıtladı. 2008'de Entertainment Weekly'nin 'En İyi 30 Yaş Altı Aktörler' listesinde kendine 21. sırada yer buldu. 2011'de Brad Pitt'le birlikte oynadığı Moneyball filmiyle daha dramatik rollerdeki yeteneğini de kanıtladı. Peter Brand rolüyle Altın Küre ve Oscar gibi birçok ödülde En İyi Yardımcı Oyuncu adaylıkları kazandı.
2012'de Channing Tatum'la komedi-aksiyon filmi Liseli Polisler'de başrolde oynadı, ayrıca Tarantino'nun Zincirsiz filminde küçük bir rol aldı. 2013'te de Martin Scorsese'nin Para Avcısı filminde, Leonardo DiCaprio ile birlikte kamera karşısına geçti ve bu rolüyle ikinci kez Yardımcı Oyuncu dalında Oscar adayı oldu. Hill, sırf bir Scorsese filminde oynamış olmak için rolü için sadece 60,000$ almaktan hiç rahatsız olmadığını açıkladı. 2018 yılında yayınlanan Maniac dizisinde başrolü Emma Stone ile paylaştı. Aynı yıl Mid90s filmiyle ilk uzun metrajlı yönetmenlik deneyimini yaşadı.
Jonah Hill, kendine örnek olarak Woody Allen'ı aldığını belirtmektedir.