Джоанн Уолли родилась 25 августа 1964 года в Солфорде, Англия, Великобритания. Росла в Стокпорте, графства Чешир, где окончила «Braeside School of Speech and Drama».
Джоанн дебютировала в кино в 1974 году, сыграв роль Памелы Грэм в телесериале «Coronation Street», в котором она также сыграла роль костюмерши в 1976 году. В 2009 году Уолли сыграла роль Лиз Даймонд в фильме «44-дюймовая грудь», за роль которой она получила премию «San Diego Film Critics Society» (2010) в номинации «Лучшее исполнение ансамбля». Всего она сыграла в 66-ти фильмах и телесериалах.
Также Джоанн является певицей и была участницей музыкальных групп «the Slowguns» и «Cindy & The Saffrons».
В 1988 - 1996 года Джоанн была замужем за актёром Вэлом Килмером. У бывших супругов есть двое детей - дочь Мерседес Килмер, 29.10.1991, и сын Джек Килмер, 06.06.1995.