Joanna Orne-Gliemann exerce actuellement en tant que chercheuse au sein de l'équipe Infectious Diseases in Low-Income Countries (IDLIC) au Centre Inserm 1219 à l'Université de Bordeaux. Elle co-dirige le Master en Santé Publique avec une spécialisation en Santé Internationale à l'Université de Bordeaux. Elle est membre du Comité exécutif et co-coordinatrice du WP8 « Formation par la recherche ».
Elle a été assistante de recherche à l'ISPED (Institut de Santé Publique, d'Épidémiologie et de Développement) à l'Université Victor Segalen Bordeaux 2. Elle a également occupé le poste de gestionnaire de projet dans un programme de lutte contre le VIH/SIDA au sein du Département de la Coopération et de l'Action Culturelle de l'Ambassade de France à Harare, au Zimbabwe.
Les travaux de. Joanna Orne-Gliemann ont principalement porté sur des projets de recherche liés à la santé en Afrique, avec un accent particulier sur la tuberculose pédiatrique, le traitement en tant que prévention (TasP), la multimorbidité et le conseil prénatal sur le VIH.