Juanjo Mena begann seine Dirigentenlaufbahn in seinem Heimatland Spanien als künstlerischer Leiter des Symphonieorchesters von Bilbao im Jahr 1999. Sein außergewöhnliches Talent wurde bald international bekannt, als er zum Ersten Gastdirigenten des Bergen Philharmonic Orchestra und zum Chefgastdirigenten des Orchestra del Teatro Carlo Felice in Genua ernannt wurde.
2011 wurde er Chefdirigent des BBC Philharmonic, das er sieben Spielzeiten lang leitete. Er führte das Orchester auf Tourneen durch Europa und Asien und dirigierte die jährlich im Fernsehen übertragenen Konzerte in der Royal Albert Hall im Rahmen der BBC Proms. Während seiner Amtszeit bei der BBC spielte er unter anderem "mitreißende" (The Guardian) Aufführungen der Bruckner-Sinfonien und einen Zyklus von Schubert-Sinfonien und setzte neue Maßstäbe für die Interpretation des spanischen und südamerikanischen Repertoires. Gegenwärtig ist er Chefdirigent des Cincinnati May Festival, des ältesten Chor-Festivals in Nordamerika, wo er den Wirkungsbereich der legendären Institution mit neuen Aufträgen und Engagement in der Gemeinde erweitert hat.
Als gefragter Gastdirigent hat Juanjo Mena die besten Ensembles Europas geleitet, darunter die Berliner Philharmoniker, das Orchester des Bayerischen Rundfunks, das Gewandhausorchester Leipzig, die Londoner Philharmoniker, das Osloer Philharmonische Orchester, die Rotterdamer Philharmoniker, das Dänische Nationale Symphonieorchester, das Schwedische Radiosymphonieorchester, das Orchestre National de France, das Orchestra Filarmonica della Scala, das Tonhalle Orchester Zürich, die Bamberger Symphoniker und die Dresdner Philharmonie. In seinem Heimatland Spanien tritt er regelmäßig mit allen großen Orchestern auf.
Nach seinem Nordamerika-Debüt mit dem Baltimore Symphony Orchestra im Jahr 2004 hat er die meisten der führenden Orchester des Kontinents dirigiert. Dazu gehören das Chicago Symphony, das Boston Symphony, das Cleveland Orchestra, das Philadelphia Orchestra, das New York Philharmonic, das Los Angeles Philharmonic, das Pittsburgh Symphony, das Minnesota Orchestra, das National Symphony, das Cincinnati Symphony, das Detroit Symphony, das Montreal Symphony und das Toronto Symphony Orchestras. In Asien ist er regelmäßig Gastdirigent des NHK Symphony Orchestra in Tokio.
Seine Opernarbeit umfasst Wagners Der fliegende Holländer, Richard Strauss' Salome, Elektra, Ariadne auf Naxos, Bartóks Herzog Blaubarts Burg und Schönbergs Erwartung sowie Produktionen von Tschaikowskys Eugen Onegin in Genua, Mozarts Die Hochzeit des Figaro in Lausanne und Beethovens Fidelio und Brittens Billy Budd in Bilbao.
Juanjo Menas neueste Aufnahme ist Bruckners Symphonie Nr. 6 mit dem BBC Philharmonic, die bei Chandos erschienen ist. The Classical Review lobte sie als "intensiv musikalisch", "beeindruckend" und mit einem spektakulären Klang. Zu Menas reichhaltiger Diskografie mit dem BBC Philharmonic bei Chandos gehören auch eine gefeierte Gabriel-Pierné-Veröffentlichung, die als Gramophone Editor's Choice ausgewählt wurde, Weber-Sinfonien, Ginasteras Orchesterwerke anlässlich des hundertsten Geburtstags des Komponisten und neue Referenzaufnahmen von weitgehend übersehenem spanischem Repertoire, darunter Orchesterstücke von Arriaga, Werke von Albéniz, Montsalvatge und Turina sowie drei CDs mit Werken von Manuel de Falla, darunter seine Oper La Vida Breve. Im Jahr 2012 nahm Juanjo Mena Messiaens Turangalîla-Sinfonie mit dem Bergen Philharmonic für das Label Hyperion auf, eine Aufnahme, von der es heißt, dass sie "die Bedingungen, unter denen vergangene/aktuelle/zukünftige Turangalîlas beurteilt werden müssen, völlig neu definiert" (Gramophone).
Juanjo Mena studierte Dirigieren bei Sergiu Celibidache, nachdem er seine musikalische Ausbildung am Königlichen Konservatorium von Madrid absolviert hatte, wo er von Carmelo Bernaola und Enrique García Asensio betreut wurde. Im Jahr 2016 wurde er mit dem spanischen Nationalen Musikpreis ausgezeichnet. Er lebt mit seiner Familie in seiner Heimat im Baskenland.