Джо родился 15 июля 1956 года в Вестбери штат Нью-Йорк, а вырос в небольшом городке Кэйрл Плэйс, помимо него в семье было ещё 4 детей. Свое знакомство с музыкой он начал в девять лет с барабанов, и сразу же стал брать уроки. Сначала у него была довольно своеобразная установка, которая состояла из кофейной банки и резинового пэда. Его отец придумал способ стимулировать обучение сына: когда Джо делал своё очередное задание и показывал что он ответственный, растущий музыкант, он получал что-то ещё, например хай-хэт. Так после примерно двухлетнего обучения когда Джо уже мог читать с листа и импровизировать у него наконец-то появилась маленькая установка Ludwig. Вскоре Сатриани понял, что он недостаточно хорош как те, кого он слушал, он чувствовал как будто у него чего-то не хватает в физическом развитии для игры на барабанах и он решает отдохнуть от музыки.
В то же время Джо начинает увлекаться музыкой Джими Хендрикса, Cream, а также Led Zeppelin. Он точно решает, если он снова возьмётся за музыку это будет непременно гитара, а вскоре после смерти Хендрикса окончательно делает свой выбор в пользу гитары и начинает усердно заниматься на подаренной ему гитаре — Hagstrom III.
В средней школе Кэйрл Плэйс, где учился Джо, помимо общих уроков надо было участвовать либо в хоре, либо в оркестре. Там его научили элементарной музыкальной теории, а также петь с листа. В это же время Джо начинает учиться по книгам и гармоническим схемам, которые берет у своих друзей.
Быстро освоив гитару, параллельно с занятиями, он начинает сам давать уроки. Стив Вай был одним из его первых учеников. Однако обучение это не более чем побочный заработок для маэстро Сатриани.
Дальше Джо двигался в том же направлении, в 11-12 классах он начал учиться музыкальной теории. Это была уже углубленная теория музыки, где его учили тому, как пишутся симфонии, кантаты и струнные квартеты. В то время, учась в Нью-Йорке, сдавали экзамены на уровне совета попечителей штата. Так что их учили очень серьёзно и проверяли на уровне штата. Его учитель Bill Wescott был действительно энтузиастом музыки.
Параллельно с учёбой Джо выступает на школьных танцах и в парках, получая за это деньги, а в 16 он уже играл в клубах.
Когда я учился в 11 классе, мои родители обычно разрешали мне уезжать на выходные и играть концерты в Хэмптонсе, курортной окраине Лонг-Айленда. Это было, как вернуться из другого мира. Вечером в воскресенье ты приезжал домой после того, как вёл жизнь профессионального музыканта, и должен был делать уроки и идти в школу. Это было просто столкновение двух миров.
Bill Wescott преподавал настолько исчерпывающе, что когда Джо покинул школу, у него не было необходимости идти в колледж. К этому времени у него был уже большой опыт профессиональной работы в музыкальной сфере. Старший брат отца Джо всю жизнь работал музыкантом. Поэтому он смягчил реакцию семьи на заявление Джо: «Я собираюсь покончить со школой, и стать профессиональным музыкантом». Поэтому Джо не встретил противодействия.
После школы Сатриани переехал в Сан-Франциско, где он продолжил совершенствовать технику игры, работая в качестве сессионного музыканта, а также преподавателя. Около десяти лет, подрабатывая в музыкальном магазине, он постоянно занимался с начинающими гитаристами. Через его руки прошли такие личности, как Хэмметт Кирк Ли (Kirk Lee Hammett - Metallica), Ларри Лалонд (Larry LaLonde — Primus), Дэвид Брайсон (David Bryson — Counting Crows), мастер джаз-фьюжена Чарли Хантер (Charlie Hunter).
Помимо преподавания Джо постоянно выступает с различными командами, не задерживаясь ни в одной из них надолго. Дольше всего просуществовала группа The Squares, где играл барабанщик Джефф Кампителли (Jeff Campitelli) с которым впоследствии Джо проведет вместе не один десяток лет.
В начале 80-х Сатриани начинает задумываться о сольной карьере.
В 1984 году он самостоятельно записывает, а потом выпускает (за свой счёт) на независимом лейбле свой дебютный альбом «Joe Satriani», однако альбом не привлекает внимания общественности. Ситуация изменилась в 1986 году, когда один из лучших учеников Сатриани, Стив Вай, благодаря успешной работе в команде Дэвида Ли Рота попал в поле зрения СМИ. В интервью для ведущих американских изданий Вай неоднократно упоминал своего замечательного учителя и хорошего друга Джо Сатриани. Эта незапланированная промо-кампания удачно совпала с выходом его сольного дебютного альбома «Not Of This Earth», в результате чего интерес в обществе к персоне Джо начал постепенно возрастать. В 1986 принял участие в The Greg Kihn Band в альбоме ,,Love & Rock`N`Roll" В 1987 году после выхода второго диска «Surfing With The Alien» Сатриани проснулся знаменитым, его фотографии украсили все гитарные журналы. Альбом стал платиновым в США. Сам Мик Джаггер пригласил его в тур по Австралии и Японии. Сам Джо так вспоминает этот период:
Предложение присоединиться к группе Джаггера подоспело очень кстати. В то время мой второй альбом «Surfing With The Alien» только-только увидел свет. Даже те люди, которым очень нравились мои диски, всё ещё не знали, как я выгляжу. Как только я попал в коллектив Джаггера, у меня начали брать интервью «Rolling Stone», «CNN», «Wall Street Journal», «NY Times», и очень быстро ко мне пришла известность. А шанс выступить с таким шоуменом, как Мик Джаггер, выпадает раз в жизни.
Годом позже выходит альбом (EP) «Dreaming #11» (1988), объединивший студийные композиции и живые треки. А ещё через год выпускается третий полноценный альбом Сатриани «Flying In A Blue Dream» (1989), на котором Джо дебютировал как вокалист. Композиция «One Big Rush» с этого альбома была использована в качестве саундтрека к фильму Кэмерона Кроу «Say Anything».
Примерно в это же время Джо начинает сотрудничать с Ibanez, в результате чего была разработана именная гитара — Ibanez JS Signature. Из-за работы над гитарой сл