N é et élevé dans le curieux univers du magnifique hôtel de Lamballe à Passy, transformé dès 1846 en clinique psychiatrique par son père, le célèbre docteur Émile-Antoine Blanche, Jacques-Émile a eu une enfance dorée, plutôt solitaire, partagée entre Passy et Dieppe, où il passe ses vacances en famille.
Après la mort de son frère adoré, Joseph, en 1868, il devient l’« enfant tunique » qui s’amuse à rendre visite aux patients de son père et qui assiste tout petit aux soirées de sa mère, côtoyant l’élite artistique proche de ses parents : Gounod, Bizet, Halévy, Degas et Manet pour ne nommer que quelques-uns. En 1870, pour éviter les dangers des bombardements, il est envoyé avec sa nourrice pendant quelques mois à Londres, où finalement il habitera presque la moitié de sa vie active.
Après son baccalauréat obtenu en 1880, il décide de devenir peintre.
Il fit ses premiers pas dans le milieu mondain sous la bienveillante protection du comte Robert de Montesquiou. Encouraqé à ses débuts par Fantin-Latour et Manet, il fréquente l'atelier de Henri Gervex et celui de Fernand Humbert. Visiblement attiré par les impressionnistes comme Degas et Renoir, Blanche voue une admiration sans bornes pour Manet. Mais c’est le Britannique Whistler qui aura une influence déterminante sur le style de ses premiers portraits, tant dans le raffinement des vêtements que dans l’usage de teintes froides.
Ami des artistes, Jacques-Emile Blanche a connu la célébrité grâce à son unique portrait de Marcel Proust. Il peint également ceux de Henri de Régnier, Robert de Montesquiou, Maurice Barrès, André Gide, Jean Cocteau ou encore François Mauriac qui deviendront ses amis.
Il devient portraitiste du Tout Paris et du Tout Londres
Il fréquente le salon de Geneviève Bizet et celui de la comtesse Potocka. Il devient l'ami des surréalistes et des dadaïstes parmi lesquels Jean Rigaud, René Crevel et Jean Cocteau.
On peut compter parmi ses chefs-d'œuvre les portraits de son père, du poète Pierre Louÿs, du peintre Fritz Thaulow et ses enfants, d'Aubrey Beardsley et d'Yvette Guilbert.
Au début des années 1900, il est nommé chef d'atelier à l'Académie de la Palette. À partir de 1903, il expose au salon organisé par la Société nouvelle de peintres et de sculpteurs dont il est membre. Il est élu membre de l'Académie des beaux-arts en 1935.
De 1902 et jusqu'à sa mort en 1942, il passe de longs moments dans sa propriété du manoir de Tôt à Offranville près de Dieppe. Il fait don de nombreux tableaux et documents pour qu'y soit créé un musée. En 1995, cette commune ouvre le musée Jacques-Émile-Blanche. Le peintre est inhumé à Paris au cimetière de Passy dans le caveau familial.