Kariera zawodowa Joanna Rymaszewska w latach 2001–2023 była związana z Uniwersytetem Medycznym we Wrocławiu, gdzie m.in. kierowała Zakładem Psychiatrii Konsultacyjnej i Badań Neurobiologicznych oraz Katedrą i Kliniką Psychiatrii Uniwersytetu Medycznego im. Piastów Śląskich we Wrocławiu (2016–2022). Pełniła także funkcje dziekana Wydziału Lekarskiego Kształcenia Podyplomowego (2012–2019), prodziekana ds. studiów doktoranckich (2008–2012)Prof. dr hab. Joanna Rymaszewska, dostęp 2025-01-13. oraz członka Senatu uczelniCzłonkowie Senatu Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu z dnia 16 grudnia 2020 r., dostęp 2025-01-13.. W latach 2007–2013 pracowała również w Akademii Wychowania Fizycznego we Wrocławiu na stanowisku profesora nadzwyczajnego.
Od 2023 r. Joanna Rymaszewska kieruje Katedrą Neuronauki Klinicznej na Wydziale Medycznym Politechniki Wrocławskiej. W swojej działalności badawczej łączy psychiatrię z nowymi technologiami, współpracując z ekspertami w dziedzinach takich jak inżynieria biomedyczna, sztuczna inteligencja, chemia oraz fizyka. Jej praca obejmuje opracowywanie nowych metod diagnostycznych i terapeutycznych dla pacjentów z zaburzeniami psychicznymi.