Johan Holmberg debuterade som skådespelare 1987 i Peter Pan på Nationalteatern i Göteborg. Han arbetade sedan under många år med de fria teatergrupperna Teater Bastard och Teater Bhopa, samt även på bland annat Borås Stadsteater, Bohusläns Teater, Göteborgs Stadsteater, Angereds Teater och Malmö Dramatiska Teater. Han har även regisserat, bland annat Johnny var en ung soldat på Teater Bhopa, Rövare på Angereds Teater samt Sonen på Borås Stadsteater.

På film och TV har han exempelvis synts i Buss till Italien, Dubbelliv och Luftslottet som sprängdes. Han hade en av huvudrollerna i Maria Bloms film Hallå Hallå (2014).

Till vardags tillhör Johan Holmberg Dramatens fasta ensemble.