Joseph Charbonneau entreprend ses études classiques au Juniorat montfortain d’Huberdeau et les complète au Séminaire de Sainte-Thérèse. C’est au Grand Séminaire de Montréal qu’il fait sa théologie. Il est ordonné prêtre le 24 juin 1916 dans son village natal, par l’archevêque d’Ottawa, Mgr Charles-H. Gauthier.

Il occupe des postes variés qui laissent deviner des talents multiples : vicaire à Gatineau, étudiant en sociologie à l’Université catholique de Washington, de nouveau vicaire à Buckingham, Hawkesbury, Lefaivre, professeur à Montréal où il enseigne la sociologie au Séminaire de Philosophie, enfin étudiant à Rome où il passe deux ans (1923-1925), y obtenant un doctorat en sciences ecclésiastiques.
À son retour, il est nommé premier supérieur séculier du Grand Séminaire d’Ottawa, ajoutant à cette charge celle du vicaire capitulaire, puis de vicaire général, jusqu’à sa nomination, en 1934, comme principal de l’École normale de Hull.