Nata a Camden - nel New Yersey - nel 1945, Joanna Virginia Caskey - meglio nota come Joanna Cassidy, esordisce al cinema in un ruolo secondario in Bullit (1968) di Peter Yates, con Steve McQueen, alternando il lavoro di modella a quello di attrice.

Negli anni Settanta appare in L’ispettore Martin ha teso la trappola (1973) di Stuart Rosenberg, tratto dal romanzo Il poliziotto che ride degli svedesi Per Wahlöö e Maj Sjöwall ed interpretato da Walter Matthau e Bruce Dern, Un autentico campione (1975) di Bob Rafelson e L’occhio privato (1977) di Robert Benton.

In Blade Runner (1982) di Ridley Scott, con Harrison Ford e Rutger Hauer, è la ballerina replicante Zhora. In Chi ha incastrato Roger Rabbit (1988) di Robert Zemeckis è la fidanzata del detective Valiant.

Negli anni Ottanta è bravissima anche in Sotto tiro (1983) di Roger Spottiswoode, con Nick Nolte, Gene Hackman, Jean-Louis Trintignant e un giovane Ed Harris, e considerato (insieme a Quarto potere di Orson Welles, L’asso nella manica di Billy Wilder, L’ultima minaccia di Richard Brooks, Un volto nella folla di Elia Kazan, Prima pagina di B. Wilder, Quinto potere di Sidney Lumet, Tutti gli uomini del Presidente di Alan J. Pakula, Sindrome cinese di James Bridges, Diritto di cronaca di Sydney Pollack e Broadcast News - Dentro la notizia di J. L. Brooks) come uno fra i migliori film americani sul giornalismo mai realizzati, Quarto protocollo (1987) di John MacKenzie, tratto dal libro omonimo di Fredrick Forsyth, e Uccidete la colomba bianca (1989) di Andrew Davis, con G. Hackman.

A partire dagli anni Novanta interpreta soprattutto film tv e documentari.

Fra gli altri film ricordiamo Fools (1970) di Tom Gries, Organizzazione crimini (1973) di John Flynn, La rapina più pazza del mondo (1974) di Gower Champion, Il medaglione insanguinato (1975) di Massimo Dallamano, Stunts, il pericolo è il mio mestiere (1977) di Mark L. Lester, American Raspberry (1977) di Bradley R. Swirnoff, Tempo di vittorie (1978) di Joseph Ruben, Il guanto che  uccide (1979) di Ross Hagen, Night Games - Giochi nel buio (1980) di Roger Vadim, Club Paradise (1986) di Harold Ramis, 1969 - I giorni della rabbia (1988) di Ernest Thompson, Annunci di morte (1991) di Andrew Lane, Trappola per un innocente (1991) di Anson Williams, Omicidi dal passato (1992) di Jean-Claude Lord, Reazione a catena (1996) di Andrew Davis, Prove d’accusa (1997) di Erin Dignam, Morte alla Casa Bianca (1997) di David L. Corley, Padrona del suo destino (1998) di Marshall Herskovitz, Moonglow (2000) di Dennis Christianson, Tentazione pericolosa (2000) di Lyndon Chubbuck, Anthrax (2001) di Rick Stevenson, Il potere del male (2005) di David DeCoteau, The Virgin of Juarez (2006) di Kevin James Dobson, Larry the Cable Guy: Health Inspector (2006) di Trent Cooper, Kiss the Bride (2007) di C. Jay Cox, The Human Contract (2008) di Jada Pinkett Smith, The American Standards  (2008) di Joe Wehinger, Stay Cool (2009) di Ted Smith, For Sale by Owner (2009) di Robert J. Wilson, Flying Lessons (2010) di Derek Magyar, Anderson’s Cross (2010) di Jerome Elston Scott, Carjacked - La strada della paura (2011) di John Bonito.

In epoche più recenti è apparsa in Doorway to Heaven (2013) di Craig Clyde e Visons (2015) di Kevin Greutert

Attiva, come già detto, anche in televisione, è apparsa in vari film tv (She’s Dressed to Kill - 1979 - di Gus Trikonis, Non si può tornare indietro - 1980 - di Russ Mayberry, I ribelli della notte - 1986 - di Curtis Hanson, Pleasures - 1986 - di Sharon Miller, Revenge - La vendetta di un padre - 1988 - di John Herzfield, Terrore a Bittercreek - 1988 - di Tim Burstall, Una pillola per due - 1990 - di Carol Wiseman, Bar Girls - 1990 - di Eric Laneuville, Terrore su 4 ruote - 1990 - di Christopher Cain, Il violino della palude - 1990 - di Burt Brckenrhoff, Grass Roots - 1992 - di Jerry London, La battaglia di  Nancy - 1992 - di Harry Winer, Live! From Death Row - 1992 - di Patrick Sheane Duncan, Oltre il  destino - 1992 - di E. W. Swackhamer, Barbarians at the Gate - 1993 - di Glenn Jordan, The Rockford  Files: I Still Love L.A. - 1994 - di James Whitmore Jr, Con la forza del cuore - 1995 - di Armand Mastroianni, The Ticket - 1995 - di Richard Murphy, Non sarò mai tua - 1995 - di Reza Badiyi, Crystal Cave - 1996 -, Alchemy - 1996 -, La seconda guerra civile americana - 1997 - di Joe Dante, Circolo d’inganni - 1998 - di Alan Metzger, Wildfire 7: The Inferno - 2002 - di Jason Bourque, Verso il successo - 2003 - di Jason Ensler, Found - 2005 - di Rex Piano, Il sogno di Helen - 2005 - di Georg Stanford Brown, Living the Dream - 2013 - di Alex Winckler) ed in alcuni episodi di telefilm, serie e miniserie.