Был младшим ребёнком в южнонидерландской семье прокурора и члена Совета Брюсселя Кристиана ван Гельмонта и Марии (ван) Стассарт, обвенчавшихся 28 января 1567 года в брюссельском Соборе Святых Михаила и Гудулы. Кроме него, в семье два сына и две дочери.Получил образование в университете Лёвена, но никак не мог определиться, какой наукой заниматься, пока не остановился на медицине. Потом прервал учёбу и отправился путешествовать по Швейцарии, Италии, Франции и Англии. Возвратившись из путешествия, некоторое время жил в Антверпене, в том числе, во время эпидемии чумы 1605 года.
В 1609 году получил докторскую степень по медицине.
В тот же год женился на Маргарет ван Ранст из богатой «благородной» семьи, супруги поселились в Вилворде, около Брюсселя, где учёный провёл всю оставшуюся жизнь, сосредоточившись на исследованиях.
В браке родилось шесть или семь детей, один из сыновей — Франциск Меркурий (англ. Franciscus Mercurius van Helmont; 1614—1699) — также отыскивал философский камень, преуспел в деле обучения глухонемых и в физиологии языка.