Jo Coenen studeerde aan de Technische Universiteit Eindhoven. In 1975 studeerde hij daar af als architect. Tussen 1977 en 1987 studeerde hij bij Luigi Snozzi in Locarno en James Stirling, in Düsseldorf. Ook werkte hij vanaf 1979 enige tijd voor het architectenbureau van Aldo van Eyck & Theo Bosch, in Amsterdam. In datzelfde jaar opende hij in Eindhoven echter ook de eerste vestiging van zijn eigen architectenbureau. In 1990 verhuisde het bureau naar Maastricht, en inmiddels heeft het daarnaast ook vestigingen in Amsterdam, Berlijn, Luxemburg en Milaan.
Coenen bekleedde leerstoelen aan de Technische Universiteit in Karlsruhe, de Technische Universiteit in Eindhoven en de Technische Universiteit Delft. Daarnaast was hij gastdocent bij het Berlage Instituut en ontving een erdoctoraat van de Open Universiteit. Van november 2000 tot en met oktober 2004 was Coenen Rijksbouwmeester. Jo Coenen ontving voor zijn werk verschillende prijzen, waaronder de BNA-kubus (1995) en de International Architecture Award voor de Openbare bibliotheek Amsterdam in 2008.
Naast architectonische ontwerpen verwierf Coenen toenemende bekendheid door zijn stedenbouwkundige plannen als dat voor de Vaillantlaan in Den Haag, het KNSM-eiland in Amsterdam en het masterplan voor het Céramique-terrein in Maastricht. Andere bekende projecten waar een ontwerp van Coenen aan ten grondslag lag, zijn het Smalle Haven-gebied (met daarin ook de Vestedatoren) in Eindhoven en het gebouw van het Nederlands Architectuurinstituut in Rotterdam. Zijn ontwerpen worden gekenmerkt door een duidelijke stedenbouwkundige oriëntatie, waarbij de inrichting van de openbare ruimte centraal staat.
