Fazendo fracassar os planos de Afonso X de Leão e Castela, que pretendia casá-la com um filho seu, aos 13 anos de idade Joana casou-se com o príncipe herdeiro da França, Filipe o Belo, a 16 de agosto de 1284. No ano seguinte Filipe III de França morreu, Filipe IV subiu ao trono e Joana foi coroada rainha consorte de França. O seu esposo implementou as políticas da França também no reino de Navarra:
O regime francês acentuou o antissemitismo do reino ibérico, com os reis a limitar a ação dos judeus ao proibir a usura, estabelecendo que não poderiam cobrar juros pelos seus empréstimos.
Joana era uma mulher de grande inteligência e vivacidade, amante das artes e letras, tendo fundado a Universidade de Navarra. Durante o seu reinado chegou liderar um exército contra o conde de Bar quando este se revoltou contra a sua soberania. No entanto não conseguiu anular o Fuero General de Navarra, um aforamento escrito em 1250 pela nobreza para evitar os abusos dos reis.
Em 1304 adoeceu e transferiu o seu título ao primogênito, Luís I de Navarra, de quinze anos. Este casou no mesmo ano com Margarida, filha de Roberto II, duque da Borgonha. Segundo outras versões, foi o seu esposo quem continuou como rei de Navarra, Luís só governando depois da morte do pai em 1314, quando subiu também ao trono da França como Luís X de França.