Auteur et metteur en scène, Joël Jouanneau débute au théâtre amateur avec le Collectif du Grand Luxe et mettra en scène de 1970 à 1984, Genet, Pinter, Fassbinder, Gombrowicz, Borges, Artaud … De 1999 à 2003, il assure la co-direction du Théâtre de Sartrouville-CDN, où il était artiste associé depuis 1989. Il participe également au collectif pédagogique de l’Ecole du Théâtre National de Strasbourg entre 1992 et 2000 puis enseigne au Conservatoire National Supérieur d’Art Dramatique de Paris. 

Depuis 1985, il écrit onze pièces, publiées chez Actes Sud-Papier, qui seront toutes portées à la scène : Nuit d’orage sur Gaza, Le Bourrichon (prix du Syndicat de la critique), Kiki l’indien (prix du jury et du public), Gauche uppercut (prix de la SACD), Le Marin perdu en mer, Le Condor, Allegria Opus 147 (prix du Syndicat de la critique), Les Dingues de Knoxville, Yeul le jeune, Mère et fils, Dernier Caprice.

Dès 1988, il écrit et met en scène des pièces adressées aux enfants dont il précise qu’ils peuvent être « petits et grands », publiées dans la collection Heyoka Jeunesse chez Actes Sud-Papier : Mamie Ouate en Papoâsie (écrite avec Marie-Claire le Pavec), Dernier Rayon (Editions L’Ecole des Loisirs), L’Adoptée, L’Ebloui, L’Inconsolé, Le Marin d’eau douce et PinKpunK CirKus. Il adapte Shakespeare pour le jeune public avec Le Roi Errant puis investit le théâtre musical et l’opéra pour enfants. Il monte Les trois Jours de la Queue du Dragon de Jacques Rebotier et écrit L’Indien des Neiges mis en musique par Jacques Rebotier. Il est à l’origine de la création d’Heyoka, Centre Dramatique National pour la Jeunesse attaché au Théâtre de Sartrouville. À travers son travail d’auteur, Joël Jouanneau contribue à l’émergence d’un véritable théâtre de répertoire pour la jeunesse. En 2006, il est élu président de l’ANRAT. 

A la demande de la Sept et Arte, il passera également derrière la caméra pour filmer cinq de ses mises en scène : L’Hypothèse de Robert Pinget (1987, prix spécial du festival de Riccione, Italie), Minetti de Thomas Bernhard, Simon Tanner (1993, sélection officielle Fipa), Les Amantes d’Elfriede Jelinek et Mamie Ouate en Papôasie en 2010. 

Il signe des adaptations pour la scène de Robert Walser, Conrad, Dostoïevski, Jelinek, Skakespeare et met régulièrement en scène des textes contemporains : En attendant Godot, Fin de partie, La Dernière bande, Oh les beaux jours de Beckett, L’Hypothèse, L’Inquisitoire, Le Libera de Robert Pinget, Minetti de Thomas Bernhard, Rimmel, Gouaches et Velvette de Jacques Serena, Les Reines de Norman Chaurette, Kaddish pour l’enfant qui ne naîtra pas d’Imre Kertész, Embrasser les ombres de Lars Noren … et plusieurs textes de Jean-Luc Lagarce (Juste le fin du monde, Le pays lointain-traversée, J’étais dans ma maison et j’attendais que la pluie vienne).

Dans le cadre du festival d’automne 2006, Joël Jouanneau crée Atteintes à sa vie de Martin Crimp et en 2007 il écrit et met en scène Dernier Caprice et Le Marin d’eau douce et monte pour le jeune public Jojo le récidiviste de Joseph Danan avec Delphine Lamand. En 2009, il écrit et met en scène Sous l’oeil d’OEdipe notamment au Festival d’Avignon et au Festival Automne en Normandie. En 2011, il met en scène son adaptation du Naufragé de Thomas Bernhard et deux de ses nouveaux textes jeune public, PinKpunK CirKus et L’Inouîte puis en 2012 L’Entreciel de Marie Gerlaud. 
Depuis 2013, Joël Jouanneau se consacre à l’écriture.