Joséphine Palmieri se forme à l'ESAD, École Supérieure d'Art Dramatique de Paris, direction Serge Tranvouez, où elle rencontre, entre autres, Valérie Dréville, Pascal Rambert, Jean-Christophe Saïs, Cédric Gourmelon, Catherine Baugué, Igor Mendjinsky, Frédéric Sonntag....
Pendant sa formation, elle joue dans la carte blanche de Thomas Christin (élève à l'ESAD) qui monte Les Feux de Poitrine de Mariette Navarro, et dans deux créations de la Compagnie Blast, Les Caprices de Marianne de Musset en 2016 et Le Misanthrope de Molière en 2017.
Enfin, elle termine l'ESAD en juillet 2019 avec Dévotion une création de Clément Bondu dans le IN du Festival d'Avignon.