Manganiello nació en Pittsburgh, Pensilvania, y creció en Mt. Lebanon, un suburbio al sur de la ciudad.

Los fines de semana, pedía prestado el equipo para hacer cine con sus amigos, y se interesó en la actuación para convertirse en un cineasta más que aficionado.

[4]​ Después de sufrir lesiones en el fútbol americano, Manganiello hizo una audición para la Carnegie Mellon School of Drama, en su último año en la escuela secundaria.

[9]​ Repitió el mismo papel varios años más tarde, haciendo un breve cameo al final de Spider-Man 3 en 2007.

[11]​ Interpretó a Stu en la comedia de Fox Til Death durante dos episodios, y protagonizó el cortometraje Wounded, escrito por Gloria Calderon Kellett ese mismo año,.

[12]​ Actuó en la película bélica que salió directa a DVD Behind Enemy Lines: Colombia en 2009, junto con el luchador profesional de la WWE, Ken Kennedy.

Tuvo un papel en la película independiente Irene in Time, escrita y dirigida por Henry Jaglom.

[15]​[16]​ Manganiello desempeña el papel del hombre lobo Alcide Herveaux en True Blood de HBO.

Hizo una prueba para interpretar a Coot, otro hombre lobo en la serie, pero se le pidió que dijera el diálogo de Alcide en su lugar.

[22]​ Interpretó a Stanley Kowalski en Un tranvía llamado Deseo para el West Virginia Public Theatre en 2008,[23]​ dirigida por su antiguo profesor de Carnegie Mellon, Geoffrey Hitc.

Joe Manganiello también ha narrado "Dragon Bones",[24]​ una novela de fantasía del New York Times, autora Patricia Briggs.

Es amigo del cantante John Feldmann y fue a la gira internacional con el grupo de seguridad.