I begynnelsen av 2009 begynte brødrene å snakke om deres fjerde studioalbum. De sa ved flere anledninger at de hadde skrevet og spilt inn sanger siden «The Burnin' Up Tour»-turnéen. Den 11. mars 2009 annonserte Jonas Brothers at «Lines, Vines and Trying Times» ville bli gitt ut den 15. juni samme år. I et intervju med det amerikanske magasinet Rolling Stone, sa Nick Jonas at «Vi prøver å lære så mye vi kan, mens vi fortsetter med å vokse». Kevin fortsatte med å si «Alt i alt er det sånn at det fortsatt er de samme gamle Jonas Brothers, på en måte, men vi har med mer og mer musikk, og det inkluderer forskjellige instrumenter som kommer til å legge til og bygge på den 'sounden' vi allerede har». Nick sa også at sangene på albumet er deres dagbøker, i sangformat, som handler om alt de har gått gjennom, i tillegg til personlige hendelser som de får inspirasjon fra. 11. mars annonserte også bandet at en verdensturné ville starte i midten av 2009. «The Wonder Girls», et Koreansk jenteband, var med som oppvarmingsband, i tillegg til deres gode venner i bandet «Honor Society». «Lines, Vines and Trying Times» ble gitt ut, men fra før av var det allerede gitt ut to singler, «Paranoid» og «Fly With Me». Albumet ble deres andre album som nummer 1 på hitlistene i USA. 31. desember 2012 ble sangen "Dance Until Tomorrow" lekket ut. Brødrene avslørte på livechaten sin senere i 2012 at de opprinnelig skrev sangen til albumet "Lines, Vines And Trying Times", men den ble ikke med på albumet.