Elle fait ses études à Aberdare (à la Park school puis à l'Aberdare Girls’ Grammar School), à Cardiff (à la Howell's School Llandaff), dans le Shropshire (Oswestry School) et enfin à l'université de Lancaster.[réf. nécessaire]
Depuis la publication de son premier roman, elle habite Montréal. Elle a un fils et son second mari est natif d'Irlande.[réf. nécessaire]
Jo Walton parle couramment gallois, « sa seconde langue maternelle », qu'elle a étudié de cinq à seize ans. Sa grand-mère était une enseignante et traductrice de gallois reconnue.[réf. nécessaire]
Jo Walton écrit depuis l'âge de treize ans.[réf. nécessaire] Elle n'a été publiée qu'en 2000 avec la parution de son premier roman, The King's Peace. Avant cela, elle a publié dans des fanzines avec son premier mari Ken Walton.