On attribue erronément à Jones d'avoir été le premier à noter les ressemblances entre le sanskrit, d'une part, et le grec ancien et le latin, d'autre part. Dans La Langue sanskrite (The Sanskrit Language, 1786), il fait la supposition que les trois langues ont une racine commune, et que, de plus, elles pourraient être liées au gotique, aux langues celtiques et au persan. En fait Gaston-Laurent Cœurdoux, jésuite français qui passa toute sa vie en Inde, fut le premier à suggérer l'idée de la famille des langues indo-européennes. En 1772, Jones devient membre de la Royal Society. Un monument a été érigé à sa mémoire par la Compagnie anglaise des Indes orientales dans la cathédrale Saint-Paul de Londres ainsi qu'une statue à Calcutta.
En 1783, il publie sa traduction de sept poésies arabes pré-islamiques appelées muallaqat. Cette même année, il est nommé juge à la cour suprême de Calcutta, alors Fort William, et il est fait chevalier. À son arrivée, il tombe sous l'enchantement de la culture indienne, un champ d'étude alors inconnu des chercheurs européens, et il fonde la société asiatique du Bengale (qui changera souvent de nom au cours de son histoire : tout d'abord The Asiatick Society (1784-1825), puis The Asiatic Society (1825-1832), ensuite The Asiatic Society of Bengal (1832-1935), plus tard The Royal Asiatic Society of Bengal (1936-1951) et enfin The Asiatic Society à nouveau depuis juillet 1951) dont il reste président jusqu'à sa mort. L'année suivante, il rédige On the musical modes of the Hindoos, un des premiers ouvrages d'ethnomusicologie.
Convaincu qu'il est de la plus grande importance de consulter les textes légaux indiens dans leur forme originale, il commence l'apprentissage du sanskrit et, à partir de 1788, s'attèle à la tâche colossale de faire une compilation des textes de loi hindous et musulmans. Il ne pourra la mener à bien, mais fera cependant paraître le début de ses travaux dans son Institutes of Hindu Law, or the Ordinances of Mann (1794) et son Mohammedan Law of Succession to Property of Intestales et son Mohammedan Law of Inheritance (1792). En 1789, Jones a aussi terminé sa traduction du drame célèbre de Kâlidâsa, Shâkuntalâ. Il traduit aussi l'Hitopadesha, une collection de fables extraites du Pañchatantra, le Gîtagovinda, et d'importantes parties des Veda, ainsi que le Ritusamhâra de Kâlidasâ, un poème de 150 stances sur l'influence des saisons sur l'amour.
Ainsi, au cours des dix années de sa période indienne, il produira une pléthore de travaux sur l'Inde, lançant l'étude moderne du sous-continent dans pratiquement chacune des sciences sociales, écivant sur les lois, la musique, la littérature, la botanique et la géographie locales et faisant les premières traductions en anglais de plusieurs œuvres importantes de la littérature indienne, contribuant par de nombreux articles à la revue de l'Asiatick Society.
Ses travaux littéraires et juridiques ininterrompus alliés à un climat difficile pour un Anglais peu habitué à la chaleur de l'Inde ont miné sa santé après dix ans de résidence au Bengale et il meurt à Calcutta le 27 avril 1794. Linguiste étonnant, il pratique alors treize langues parfaitement et se débrouille en vingt-huit autres. L'étendue de ses connaissances était hors-normes et concernant le monde indien, sans équivalent à son époque. Comme pionnier dans l'étude du sanskrit et fondateur de la société asiatique du Bengale, il rend la langue et la littérature des Indiens de l'Antiquité accessibles aux chercheurs européens et, par ailleurs, il est à la source des travaux ultérieurs concernant cette langue ainsi que la philologie comparative liée à celle-ci. Jones est indirectement responsable d'une partie de l'atmosphère de la poésie romantique britannique - en particulier de celles de Lord Byron et de Samuel Taylor Coleridge, dans la mesure où ses traductions d'œuvres poétiques orientales furent sources d'inspiration pour ce mouvement.