Cats werd geboren als vierde kind van zijn gezin. Zijn familie was een weinig bekende regentenfamilie uit Zeeland. Zijn geslacht is niet verwant aan dat van de Heeren van Cats op Noord-Beveland. Jacob Cats zat eerst op de Latijnse school in Zierikzee en bezocht daarna de universiteit te Leiden, hoewel zijn naam in het studenten-album ontbreekt. Hij promoveerde in Orléans en legde zijn eed als advocaat af in Den Haag.

Hij vestigde zich na zijn eed in 1603 in Middelburg, waar hij een werkzame praktijk had, vooral in geschillen over de kaapvaart, en werd evenals Simon van Beaumont in december 1603 tot stadsadvocaat aangesteld. Op 31 mei 1605[1] trouwde hij in de Nieuwe Kerk te Amsterdam met de 26-jarige Antwerpse Elisabeth van Valckenburg. De moeder van Elisabeth woonde in Antwerpen en was verwant aan de schatrijke familie Vogelaer.

Hun jongste dochter Elisabeth Cats trouwde eerst met Cornelis Musch, en later met Diederik Pauw. Kleindochter Elisabeth Musch is bekend van de historische roman van Jacob van Lennep.

Met het Twaalfjarig Bestand hield de kaapvaart op, en de stedelijke processen verminderden, zodat hij bij het einde van 1612 al zijn tijd en geld beschikbaar had om geïnundeerde landen in Zeeuws-Vlaanderen te bedijken. Ondanks veel tegenspoed en rechtsgedingen was hij na een aantal jaar grootgrondbezitter geworden.

Van 30 oktober 1621 tot 31 maart 1623 was hij pensionaris van Middelburg. Vervolgens werd hij pensionaris van Dordrecht van 1623 tot 1636. Op 3 juli 1636 werd hij benoemd raadpensionaris van Holland, waarbij negen jaar later het ambt van grootzegelbewaarder kwam. Cats was van 1629 tot 1631 ook al voor korte tijd raadpensionaris geweest. Tot 1651 bekleedde hij dit ambt.

Aan het einde der Grote Vergadering op 27 september 1651 legde hij zijn ambten neer. Zijn Munnikenhof bij Grijpskerke, de Catshoeve bij Groede en bovenal Sorghvliet getuigden alle van zijn zin voor economie en buitenleven. Hij overleed op Zorgvliet in Den Haag, in het huis dat nu als ambtswoning van de minister-president in gebruik is, het Catshuis. Hij werd begraven in de Kloosterkerk in Den Haag. In deze kerk staat op de plaats waar zijn graf lag een gedenkteken.

In 1829 werd in Brouwershaven het standbeeld van Jacob Cats opgericht, gemaakt door Philippe Parmentier.