За свою актёрскую карьеру Джейн была удостоена «Мировой театральной премии», а также премий «Золотой глобус» и «Золотой лавр». В Голливуде Мэнсфилд появилась в нескольких популярных фильмах, где воплотила образ сексуальной блондинки с шикарными формами в откровенных нарядах. Всё же её карьера оказалась недолговечной и в 1960-х годах она уже переместилась на менее значимые роли в мелодрамы и комедии. Несмотря на это, она по-прежнему оставалась популярной звездой, продолжала собирать толпы — успешно выступая в ночных клубах и ресторанах, и в эксклюзивных турах за пределами США.

Джейн Мэнсфилд трижды была замужем, родила пятерых детей. От второго брака у актрисы трое детей, Миклош Харгитей, Золтан Харгитей и Маришка Харгитей, известная актриса.

Мэнсфилд погибла в автокатастрофе в возрасте 34 лет. После вечернего выступления 28 июня 1967 года в Билокси (Миссисипи) Мэнсфилд, её любовник Сэм Броди, личный водитель Ронни Харрисон и трое её детей выехали в Новый Орлеан, где актрисе предстояло утреннее интервью. 29 июня приблизительно в 2:25 их автомобиль столкнулся с автопоездом и залетел под него. Трое взрослых, сидевших на переднем сиденье, погибли мгновенно, в то время как дети, находившиеся на задних креслах автомобиля, получили лишь незначительные травмы. Ходили слухи, позже переросшие в городскую легенду, что в этой аварии Мэнсфилд оторвало голову.