Issue de la dynastie de Trastamare, Jeanne était le 3ème enfant des Rois catholiques, Ferdinand II d’Aragon et Isabelle 1ère de Castille. Infante d’Aragon et de Castille, les décès successifs de son frère Jean de sa sœur Isabelle et de son neveu l’infant Michel du Portugal firent de Jeanne et de son mari Philippe de Habsbourg dit Philippe le Beau, les héritiers présomptifs des trônes castillan et aragonais.
La mort d’Isabelle le 26 novembre 1504 l’amène sur le trône de Castille, tandis que Ferdinand II continue à régner sur l’Aragon.
À la mort de son père le 25 janvier 1516, elle devient reine d’Aragon tandis que le "gouvernement et l’administration générale du royaume" sont confiés à son fils Charles. Cependant, quelques mois après les obsèques, Charles décida de signer ses actes avec le titre de Roi, une décision ratifiée par les Cortes.
Son second fils, Ferdinand 1er, sera empereur après l’abdication de son frère Charles-Quint.
Jeanne meurt à Tordesillas le 11 avril 1555.