Jacqueline Fontyn est née à Anvers où, peu après son 5ème anniversaire, ses parents la confient à l'excellent pédagogue russe Ignace Bolotine. Celui-ci lui donne des leçons quotidiennes de piano et encourage son goût pour l'improvisation. Elle a 6 ans lorsqu'il note sa première petite composition, un menuet alla Boccherini. A 9 ans, elle commence à écrire elle-même des morceaux pour piano. A 15 ans, elle décide de devenir compositrice.

Marcel Quinet lui enseigne l'écriture musicale, l'harmonie, le contrepoint, la fugue et surtout la composition et l'orchestration. A Paris, Max Deutsch lui fait découvrir l'univers de Schoenberg.

Elle fréquente, en 1956, la classe de direction d'orchestre de Hans Swarowsky, à l'Académie für Musik und Darstellende Kunst de Vienne. Un quart de siècle plus tard, elle sera invitée à diriger, pendant deux ans, l'orchestre formé par les étudiants et professeurs de l'Université Catholique de Louvain-la-Neuve.
De 1956 à 1959, elle séjourne à la Chapelle musicale Reine Élisabeth à Waterloo, dont elle est graduée.

Dès 1963, elle enseigne la théorie musicale au Conservatoire Royal d'Anvers; en 1970, elle est nommée professeur de composition au Conservatoire Royal de Bruxelles, poste qu'elle quittera en 1990, pour répondre à de nombreuses invitations d'universités et de conservatoires étrangers, notamment d'Europe (Allemagne, France, Hongrie, Pays-Bas, Pologne, Slovénie, Suisse), des Etats-Unis (de New York à San Francisco), d'Israël, d'Egypte, d'Asie (Chine, Corée, Singapore, Taiwan) et de Nouvelle Zélande.

Parmi les distinctions qui lui ont été attribuées, citons le Prix Oscar Espla en Espagne et le Prix Arthur Honegger de la Fondation de France, la commande du Concerto pour Violon imposé aux finales du "Concours musical international Reine Elisabeth" en 1976, ainsi que deux commandes de la Fondation Koussevitzky de la Librairie du Congrès à Washington.

Depuis 2006, une partie importante de ses manuscrits sont conservés à la Librairie du Congrès. En 2014, la Bibliothèque Royale de Belgique a acquis les manuscrits restés au pays.

Jacqueline Fontyn est membre de l'Académie Royale des sciences, des lettres et des beaux-arts de Belgique; en 1993, elle s'est vu conférer par le Roi le titre de Baronne, en reconnaissance de ses mérites artistiques.