Jules Thibault a obtenu son baccalauréat en génie chimique au Collège militaire royal en 1973. Il a ensuite obtenu un doctorat en génie chimique de l'Université McMaster en 1978 où il a travaillé sur le thème du transfert de chaleur dans les réacteurs nucléaires.
Après son doctorat, le professeur Thibault a passé quatre ans dans les Forces armées canadiennes, dont deux affectations de six mois en Égypte et à Chypre auprès des Nations Unies. De 1981 à 1984, il a enseigné au Département de chimie et de génie chimique du Collège militaire royal, après quoi il s'est joint au Département de génie chimique de l'Université Laval. En 2000, il a rejoint le Département de génie chimique et biologique de l'Université d'Ottawa. Ses intérêts de recherche portent sur le génie biochimique ainsi que sur la simulation, le contrôle et l’optimisation des processus.