Sua mãe, Bitte, é terapeuta e seu pai, Steve, emigrou para a Suécia na época da Guerra do Vietnam.

Joel é meio-irmão da atriz Melinda Kinnaman. Ele tem outras quatro irmãs.

Joel cursou a academia sueca de teatro por cinco anos.

Os avós paternos de Joel eram David H. Kinnaman, de Perry Township, Condado de Marion, Indiana, e Rosalie L. (Mitchell), de Kansas City, Kansas. A ascendência do pai de Joel inclui Alemão, Inglês, escocês e irlandês. A mãe de Joel é de origem judaica sueca (ela é descendente de imigrantes judeus ucranianos para a Suécia).

O remake do filme Robocop foi dirigido pelo brasileiro José Padilha. A produção foi lançada em 2014. Em fevereiro de 2014, Joel veio ao Brasil para divulgação do filme. Na época Joel comentou que ser dirigido por Padilha foi o principal motivo para querer fazer parte do projeto.

Joel namorou a atriz Olivia Munn de 2012 a 2014. Recentemente Joel namora a modelo e tatuadora Cleo Wattenström.

Joel mantêm uma conta pessoal no twitter, com outro nome.

Um dos melhores amigos de Joel é o ator Sueco Alexander Skarsgard, conhecido pela série True Blood.

Joel é torcedor fanático do time de futebol sueco Hammarby IF.