آیت‌الله سید جواد خامنه‌ای فرزند سید حسین در جمادی‌الآخر سال ۱۳۱۳ قمری برابر با سال ۱۲۷۴ شمسی در نجف اشرف و در خانواده‌ای روحانی دیده به جهان گشود و در کودکی به همراه خانواده به تبریز مهاجرت کرد. سید جواد خامنه‌ای از سادات حسینی است و نسبش به امام سجاد (علیه‌السلام) می‌رسد.

پدر ایشان مرحوم آیت الله حاج سید حسین خامنه‌ای (م، ۱۳۲۵ ق) عالم بزرگ تبریز و امام جماعت مسجد جامع این شهر بود. ایشان در حدود سال ۱۳۱۱ شمسی در مشهد مقدس با دختر آیت الله سید هاشم میردامادی معروف به «نجف آبادی» ازدواج کرد که رهبر شهید انقلاب - امام سید علی خامنه‌ای - ثمره این وصلت مبارک می‌باشد. آیت‌الله سید جواد خامنه‌ای و در سنین نوجوانی که مقارن با آغاز نهضت مشروطیت بود، به فراگیری مقدمات حوزوی پرداخت و شاهد بسیاری از رویدادهای مهم آن زمان، از قبیل مصلوب کردن بزرگان تبریز در روز عاشورا به وسیله روس‌ها بود. ایشان در سال ۱۳۳۶ قمری برای ادامه تحصیلات به مشهد مقدس مهاجرت کرده و در آنجا به مدت ۹ سال از محضر برجستگانی چون آیات عظام میرزا محمد آقازاده خراسانی، حاج‌آقا حسین قمی، حاج فاضل خراسانی، حاج میرزا مهدی اصفهانی استفاده نمود. فلسفه را هم پیش آقابزرگ حکیم شهیدی و شیخ اسدالله یزدی خواند. آیت الله سید جواد خامنه‌ای در سال ۱۳۴۵ قمری برای تکمیل تحصیلات رهسپار نجف اشرف شد و به مدت ۶ سال از حوزه علم و معرفت آیات عظام میرزا محمدحسین نائینی، آقا ضیاءالدین عراقی و سید ابوالحسن اصفهانی کسب فیض نمود و از سه عالم یاد شده و همچنین شیخ محمدحسین غروی اصفهانی به کسب اجازه اجتهاد مفتخر گردید. او در ایام تحصیل در نجف، با سید محمدهادی میلانی و علامه طباطبایی دوست و معاشر بودند. آیت الله سیدجواد خامنه‌ای سال‌ها در مشهد مقدس به تدریس فقه و اصول مشغول بود. ایشان درس عمومی نداشت و بیشتر به صورت خصوصی درس می‌گفت. از جمله شاگردان ایشان را می‌توان به فرزندانشان سید محمد و سید علی و میرزا حسین عبایی و حاج شیخ نصرالله شبستری اشاره کرد. از ایشان آثاری مانند حاشیه استدلالی بر شرایع الاسلام، حواشی بر رسائل و مکاسب و تقریرات دروس استادش میرزای نائینی باقی مانده که البته هیچ یک چاپ نشده است. آیت الله سید جواد خامنه‌ای ضمن تدریس، امامت جماعت مسجد صدیقی‌های بازار مشهد (مسجد آذربایجانی‌ها) و همچنین مسجد گوهرشاد را عهده‌دار بود. مرحوم آیت الله حاج سید جواد خامنه‌ای، سرانجام در سن ۹۳ سالگی در چهارده تیر سال ۱۳۶۵ شمسی (۲۷ شوال ۱۴۰۶ ق) در مشهد دار فانی را وداع گفت و پیکرش پس از تشییع با شکوه مردمی در حرم امام رضا (علیه‌السلام) در رواق توحیدخانه (رواق پشت سر حضرت) به خاک سپرده شد.