Dem Zeugnis des Kunstschriftstellers Karel van Mander zufolge wurde Hans Bol am 16. Dezember 1534 als Sohn von Simon Bol und Catharina van der Stock in Mecheln geboren. Um 1548 wurde er wahrscheinlich durch seine Onkel Jan und Jacob I. Bol in der lokalen Tradition der Malerei mit wasserlöslichen Farben auf Leinwand unterwiesen. Diese der Tüchlein-Malerei vergleichbare Technik stellte den Ausgangspunkt seiner künstlerischen Entwicklung dar, obgleich nur ein einziges Werk dieser Art von seiner Hand erhalten ist (Den Haag, Mauritshuis). Zahlreiche Zeichnungen und Kupferstiche, von denen die frühesten in der ersten Hälfte der 1560er Jahre entstanden, dokumentieren seine Vorliebe für Phantasielandschaften. Um 1550 hielt sich Bol für etwa zwei Jahre in Heidelberg auf, bevor er 1560 in die St. Lukasgilde von Mecheln aufgenommen wurde. Nach der Flucht 1572 aus seiner von den Spaniern besetzten Heimatstadt ließ sich Bol in Antwerpen nieder, wo er zwei Jahre später Meister wurde und am 16. September 1575 das Bürgerrecht erhielt. Er spezialisierte sich nun auf die Miniaturmalerei. In seiner Werkstatt entstanden illuminierte Handschriften, wie ein 1582 datiertes Gebetbuch (Paris, Bibliothèque Nationale) belegt, und Tierillustrationen. Hauptsächlich konzentrierte sich Bol auf kleinformatige Kabinettbilder, die in Gouache auf Pergament entstanden und oft auf Holz übertragen wurden. 1584 flüchtete er erneut vor den katholischen Truppen über Bergen op Zoom, Dordrecht und Delft nach Amsterdam. Dort wurde Bol am 30. November 1593 in der Oude Kerk begraben.
Zu seinen Schülern zählen Jacob Savery und sein Stiefsohn Frans Boels, möglicherweise auch Joris Hoefnagel. Von Bol ist ein umfangreiches zeichnerisches Werk überliefert, das teilweise von ihm selbst druckgraphisch umgesetzt wurde. Sein Werk umfasst neben imaginierten Landschaften in der Nachfolge Joachim Patinirs auch topographisch genaue Studien.
