Menurut biografi studio, Jane Wyman membuat debut film teaternya di The Kid from Spain (1932) sebagai gadis paduan suara yang tidak disebutkan namanya. Wyman selalu menyatakan bahwa ia memulai kariernya pada tahun 1934 di usia 17 tahun dengan menari di paduan suara untuk LeRoy Prinz di Paramount Pictures. Pada tahun 1936 Bryan Foy menandatangani Wyman, pada usia 19 tahun, untuk kontrak studio pertamanya dengan Warner Bros. Selama masa pekerjaannya di sana, Wyman mulai muncul dalam peran-peran kecil tetapi kemudian berkembang menjadi peran pendukung, termasuk My Love Came Back (1940), Footlight Serenade (1942), dan Princess O'Rourke (1943).
Pada tahun 1955, Wyman beralih ke dunia televisi, membentuk perusahaan produksinya sendiri, Lewman Productions Ltd. (dimiliki bersama dengan MCA Inc.). Ia juga diangkat menjadi produser, pembawa acara, dan bintang tetap pada tiga musim terakhir Fireside Theatre di NBC, yang kemudian berganti nama dengan nama Wyman. Kariernya merosot tak lama setelah itu, dan dia praktis pensiun selama beberapa periode pada tahun 1960-an dan 1970-an.
Karier Wyman kembali bersinar ketika ia tampil di sinetron primetime Falcon Crest (1981–1990), memerankan ibu jahat Angela Channing. Dia pensiun pada tahun 1993, setelah tampil dalam sebuah episode Dr. Quinn, Medicine Woman. Wyman meninggal karena sebab alamiah pada tahun 2007, pada usia 90 tahun.