Jocelyn Bell sinh ở Lurgan, Bắc Ireland trong gia đình của M. Allison và G. Philip Bell.[2][1] Cha của bà là kiến trúc sư đã giúp thiết kế cung thiên văn Armagh Planetarium,[18] và trong những lần đến chơi, cô được mọi người ở đây khuyến khích theo đuổi ngành thiên văn học chuyên nghiệp.[19] Jocelyn Bell cũng tìm hiểu các sách của cha mình về thiên văn học.

Bà lớn lên ở Lurgan và theo học Khoa dự bị[lower-alpha 1] của Cao đẳng Lurgan từ năm 1948 đến 1956,[2] nơi mà cô, giống như các nữ sinh khác, không được phép học khoa học cho đến khi cha mẹ cô (và những người khác) phản đối chính sách của trường. Trước đây, chương trình học của các nữ sinh bao gồm những chủ đề như nấu ăn và học thêu chữ thập thay vì các môn khoa học.[21]

Cô thi hỏng trong kỳ thi mười một cộng và cha mẹ cô gửi cô tới Trường Mount, York,[1] một trường nội trú nữ sinh Quaker.

Năm 1965, bà tốt nghiệp trường đại học Glasgow chuyên ngành vật lý. Năm 1969, bà bảo vệ thành công luận án tiến sĩ tại Đại học Cambridge. Trong thời gian ở đại học Cambridge, Jocelyn Bell đã làm việc trong nhóm nghiên cứu do nhà vật lý thiên văn Antony Hewish chỉ đạo với nhiệm vụ xây dựng dãy ăngten thu sóng vô tuyến (Interplanetary Scintillation Array) của đài thiên văn Mullard (MRAO) để quan sát các quasar. Năm 1967, bà đã phát hiện ra những tín hiệu vô tuyến đầu tiên của một sao xung.

Sau khi bảo vệ thành công luận án tiến sĩ, Jocelyn Bell Burnell đã tham gia giảng dạy tại rất nhiều trường đại học ở Anh và Hoa Kỳ. Trong thời gian từ năm 2002 đến năm 2004, bà là chủ tịch của Hội thiên văn Hoàng gia. Năm 1974, Antony Hewish đã được trao một phần giải thưởng Nobel vật lý về các nghiên cứu trong lĩnh vực quan sát thiên văn tại bước sóng radio và phát hiện ra pulsar. Có một tranh cãi, đó là Jocelyn Bell không được trao một phần giải Nobel, mặc dù bà cũng đứng tên trong báo cáo khoa học về sự phát hiện ra pulsar. Tuy nhiên, bà đã được trao rất nhiều huân chương, giải thưởng cao quý khác ghi nhận những cống hiến của bà cho vật lý thiên văn hiện đại.