Originaire de Lisbonne, Joana Carneiro commence ses études musicales en tant qu’altiste avant de recevoir son diplôme de direction d’orchestre de l’Academia Nacional Superior de Orquestra de Lisbonne, où elle étudie avec Jean-Marc Burfin. Elle se rend ensuite aux États-Unis où elle obtient une maîtrise en direction d’orchestre à  la Northwestern University. Elle y étudie avec Victor Yampolsky et Mallory Thompson, et poursuit des études doctorales à l’université du Michigan, où elle étudie avec Kenneth Kiesler. Elle est finaliste du prestigieux concours de direction Maazel-Vilar en 2002 au Carnegie Hall. En 2003 et 2004, elle travaille avec les maestros Kurt Masur et Christoph von Dohnanyi et dirige l’Orchestre philharmonique de Londres. De 2002 à 2005, elle est cheffe d’orchestre adjointe du L.A. Chamber Orchestra et directrice musicale du Young Musicians Foundation Debut Orchestra de Los Angeles. De 2005 à 2008, elle est cheffe d’orchestre associée à l’American Symphony Orchestra League au Los Angeles Philharmonic, où elle travaille en collaboration avec Esa-Pekka Salonen et dirige plusieurs représentations au Walt Disney Concert Hall et au Hollywood Bowl. Joana Carneiro est la lauréate 2010 du prix Helen M. Thompson, décerné par la League of American. En 2004, Joana Carneiro est nommée Commandeur dans l’Ordre de l’Infante Dom Henrique par le président de la République portugaise, Jorge Sampaio. Joana Carneiro est cheffe d’orchestre invitée de l’Orchestre Gulbenkian de 2006 à 2018. De 2009 à 2018, elle est directrice musicale du Berkeley Symphony, succédant à Kent Nagano. Joana Carneiro dirige l’Orquestra Sinfonica Portuguesa au Teatro Sao Carlos de Lisbonne de 2014 à janvier 2022. La saison dernière, elle a dirigé la première mondiale de The Gospel According to the Other Mary de John Adams, mis en scène par Peter Sellars. Avec le Scottish Opera, elle a dirigé Nixon in China et à Lisbonne The Rake’s Progress. Parmi les autres opéras récents : A Wonderful Town (Royal Danish Opera), La Passion de Simone (Ojai Festival), Oedipus Rex (Sydney, prix Helpmann du meilleur concert de l’orchestre symphonique) et A Flowering Tree (Vienne, Paris, Chicago, Cincinnati, Göteborg, Lisbonne). Joana Carneiro a dirigé des orchestres de premier plan dans le monde entier : le BBC Symphony et le Philharmonia de Londres, le BBC Scottish et le Scottish Chamber, le National Symphony Orchestra (Irlande), le Royal Stockholm, le Gothenburg, le Finnish Radio, le Helsinki Philharmonic, le Brussels Philharmonic, Castilla y Leon et La Venice en Europe. Joana Carneiro est actuellement cheffe d’orchestre invitée de la Real Filharmonia de Galicia et directrice artistique de l’Estágio Gulbenkian para Orquestra, poste qu’elle occupe depuis 2013.