Jaina Lee Ortiz wächst als Jessica Ortiz in der Bronx auf. Sie nimmt als junges Mädchen Tanzstunden und gibt später sogar selbst Tanzunterricht.
Zur Schauspielerei kommt Ortiz indem sie zunächst in Studentenfilmen mitwirkt. Sie nimmt Schauspielunterricht und nimmt an der Castingshow „Scream Queens" teil, wo sie 2010 Zweitplatzierte wird.
2013 erhält sie eine Hauptrolle im Amazon-Piloten The After, der jedoch anders als zunächst angekündigt, doch nicht in Serie geht. So hat Jaina Lee Ortiz Zeit für die Krimiserie Rosewood, in der sie 2015-2017 Detective Annalise Villa spielt. Anschließend übernimmt sie eine wiederkehrende Rolle neben Ryan Phillippe in Shooter.
Im Sommer 2017 wird die Darstellerin für das Grey's Anatomy-Spin-off Station 19 verpflichtet, wo sie in der Rolle von Andy Herrera zu sehen ist, die sich Hoffnungen auf den Posten als Captain macht.