Fille d'un patron de bistrot yougoslave qui décède alors qu'elle est adolescente, Josiane Balasko est élevée par sa mère et sa grand-mère. Très jeune, elle rêve d'embrasser une carrière artistique. Elle commence par s'intéresser au dessin en intégrant une école de graphisme, puis à l'écriture en rédigeant des nouvelles de science-fiction, et opte finalement pour la comédie en suivant les cours de théâtre de Tania Balachova.
Au milieu des années 70, Josiane rejoint l'équipe du Splendid en tant que remplaçante de Valérie Mairesse. Parallèlement, elle monte ses propres spectacles et incarne Ginette Lacaze dans une pièce écrite par Coluche, à qui elle est souvent comparée. Elle apparaît à l'écran en 1973 dans L'An 01 et trouve son premier rôle important dans Les Petits câlins de Jean-Marie Poiré (1978). Développant une image d'anti-sex-symbol, l'actrice accède à la notoriété en même temps que ses camarades du Splendid, grâce au succès des comédies Les Bronzés (1978) puis Les Bronzés font du ski (1979), sans oublier Le Père Noël est une ordure (1982), dans lequel elle incarne l'exaspérante Mme Musquin. Les membres de la troupe prennent bientôt des chemins séparés, mais cette aventure collective fait l'objet d'un culte durable, puisqu'un troisième volet des Bronzés voit le jour en 2006.
A travers des films comme La Smala (1984) ou Nuit d'ivresse (1986), Josiane Balasko impose à l'écran un personnage de "femme ordinaire à qui il arrive des choses extraordinaires" (comme elle le déclare à la revue Studio). En 1989, grâce à Blier le provocateur, elle joue le rôle d'une secrétaire pour qui Depardieu quitte Carole Bouquet dans Trop belle pour toi, l'une de ses prestations les plus mémorables. L'actrice multiplie dès lors les rôles de composition : militante exaltée dans Tout le monde n'a pas eu la chance d'avoir des parents communistes (1993), alcoolique pathétique dans Un crime au paradis (2001). Elle surprend encore en incarnant en 2003 une femme-flic à la dérive dans Cette femme-là, un polar de Guillaume Nicloux qui lui vaut une nomination au César de la Meilleure actrice.
Très présente sur les écrans, la comédienne incarne aussi des rôles comme Marguerite Duras dans J'ai vu tuer Ben Barka (2004), la célèbre psychanalyste dans le téléfilm Françoise Dolto, le désir de vivre (2008) ou encore la concierge discrète et solitaire du Hérisson (2009), l'adaptation du roman de Muriel Barbery. Josiane Balasko n'en oublie pas pour autant de jouer la comédie, loin de là, en tournant pour Gérard Krawczyk (La Vie est à nous !, 2005 ; L'Auberge rouge, 2007), Jean-Michel Ribes (Musée haut, musée bas, 2008), Gabriel Julien-Laferrière (Neuilly sa mère !, 2009), Guillaume Nicloux (Holiday, 2010), Djamel Bensalah (Le Raid, 2002 ; Beur sur la ville, 2011) ou Alexandra Leclère (Maman, 2012).
Parallèlement aux comédies (Demi-sœur, Les Gazelles, Le Grand Partage, Joséphine s'arrondit, Retour chez ma mère, Neuilly sa mère, sa mère !), qui constituent son genre de prédilection, Josiane Balasko apparaît également dans des drames. Parmi eux : Volontaire, Grâce à Dieu et L'Intervention. En 2019, elle est à l'affiche de deux comédies populaires : All Inclusive où elle retrouve Thierry Lhermitte et Beaux-parents où elle donne à nouveau la réplique à Didier Bourdon. Multipliant les prestations dans le registre comique, elle enchaîne avec bonheur des prestations remarquées dans L'Esprit de famille, C'est la vie, Un tour chez ma fille, Tralala, Mes très chers enfants et Des mains en or.
Dès le milieu des 80's, Josiane Balasko s'intéresse à la réalisation. Ses deux premiers opus, Sac de nœuds (1985) et Les Keufs (1989), témoignent de son anticonformisme et de son goût pour la satire sociale. Ce n'est pourtant qu'avec son quatrième long-métrage, Gazon maudit (1994), sur le thème, alors tabou, de l'homosexualité féminine, qu'elle obtient les suffrages de la critique et du public, ainsi que le César du Meilleur scénario en 1995. Interprétant elle-même dans chacun de ses films des personnages hauts en couleurs, Josiane porte ensuite à l'écran deux de ses pièces de théâtre : Un grand cri d'amour (1998) et L'Ex femme de ma vie (2005), puis entame en 2008 l'adaptation de Cliente, son roman paru en 2005. En 2013, elle livre Demi-soeur, qui se solde par un échec au box-office.