Joana Carneiro utbildades ursprungligen till altviolinist men fortsatte med studier i dirigering i födelsestaden Lissabon samt vid Northwestern University i Chicago och University of Michigan i Ann Arbor. Hon uppmärksammades tidigt som dirigent och kom snart att samarbeta med Kurt Masur och Christoph von Dohnányi i London och Esa-Pekka Salonen i Los Angeles.