Ya más adulta, decidió ir a Nueva York en donde varias agencias de modelaje estarían haciendo audiciones.

Smalls se encontró con un agente de modelaje, el cual había conocido en una competencia, quien le recomendó que si quería ser modelo debía arreglarse los dientes.

Luego de graduarse se trasladó permanentemente a Nueva York para convertirse en modelo.

Además ha aparecido en la edición británica, francesa, holandesa, sudafricana, turca e italiana de Elle.

La modelo ha sido fotografiada por Steven Meisel, Mert y Marcus, Steven Klein, Mario Sorrenti, Mario Testino, Peter Lindbergh, Patrick Demarchelier, Nick Knight, Karl Lagerfeld, Annie Leibovitz, Craig McDean, Hans Feurer, Terry Richardson, David Sims, Inez & Vinoodh, Norman Jean Roy, Camilla Akrans, Alasdair McLellan, Ellen Von Unwerth, Emma Summerton, Josh Olins, Mikael Jansson, Daniel Jackson, Tom Munro, Willy Vanderperre, Michael Thompson, Luigi Murenu, Daniele + Iango, Sean & Seng, Sebastian Faena, Sølve Sundsbø, Giampaolo Sgura, Cass Bird, Roe Ethridge, Richard Bush, Cedric Buchet, Henrique Gendre, Victor Demarchelier, Boo George, Matt Jones, Vivian Sassen y Cuneyt Akeroglu.

Joan Smalls ha sido la primera puertorriqueña en ser escogida por distintas marcas para protagonizar los anuncios de sus campañas.

Algunas de estas incluyen a Gucci, Versace, Fendi, Chanel, Calvin Klein Jeans, Givenchy, Roberto Cavalli, Lacoste, Gap, Ralph Lauren, Balmain, Neiman Marcus, Woolworth S.A, Ogilvy, Next, H&M, Moschino, ICB, Giambattista Valli, David Yurman, Estée Lauder, Mercedes-Benz, Barneys New York, Ports 1961, Rag & Bone, Prabal Gurung, Hugo Boss, Dsquared², Karl Lagerfeld, Tiffany & Co., Marc Jacobs, Bottega Veneta, Stella McCartney, Versace, Miu Miu y Missoni.

Richard Ferretti, el director creativo de la compañía, comentó: «La palabra supermodelo esta sobreusada, pero si hay alguna mujer en nuestra generación que merece ese título, es Joan.

[21]​ Durante el 2013 coprotagonizó el video musical y película corta, «Phoenix» de ASAP Rocky, con el actor Michael K.

[8]​[9]​ Smalls esta envuelta con la organización benéfica sin fines de lucro Project Sunshine, en donde ayudan a niños con necesidades médicas.