Canónigo, consultor y calificador del Santo Oficio, escritor, diputado, ministro plenipotenciario.

De padre aragonés, Joaquín Lorenzo cursó los estudios de Gramática y Humanidades en Játiva, graduándose en Artes en la Universidad de Valencia, donde obtuvo el doctorado en Teología en 1776. Ocupó al año siguiente la Cátedra de Filosofía en el Seminario de esa ciudad.

En marzo de 1782 recibió la ordenación sacerdotal de manos del arzobispo de Toledo. El inquisidor general Bertrán lo designó su capellán y lo nombró consultor del tribunal de Corte de la Inquisición y en septiembre de 1783 calificador del Santo Oficio, cargo que ejerció hasta 1808. En este tiempo comienza a publicar multitud de obras de carácter religioso.

El 20 de septiembre de 1799 entró como predicador supernumerario en la Casa Real (luego fue nombrado capellán de honor de número) y en enero de 1800 fue designado rector del Hospital General y del Hospital de la Pasión de Madrid.

El 21 de julio de 1793 fue elegido miembro de la Real Academia Española, de la que tomó posesión como académico de número en 1796. El 14 de septiembre de 1804 ingresó en la Academia de la Historia y en abril de 1807 en la Orden de Carlos III.

En el contexto de la resistencia contra los franceses se marchó a Sevilla en el verano de 1809, como miembro de la Comisión Eclesiástica creada por la Junta Central para tratarse en las Cortes. En septiembre de ese año la Central le nombró canónigo de Cuenca, cargo del que tomó posesión el 5 de febrero de 1810. Poco después fue elegido diputado titular por Valencia a las Cortes Generales y Extraordinarias, donde desempeñó un papel muy relevante, especialmente en el plan de reforma de las órdenes regulares.

En 1813 fue elegido, de nuevo, diputado por Valencia a las Cortes Ordinarias, trasladadas a Madrid, pero en mayo, fruto de la Restauración absolutista es apresado preso durante año y medio. En diciembre de 1815 es condenado a destierro en el convento de La Salceda (Guadalajara) y destituido en todos sus cargos.

Tras el pronunciamiento liberal en 1820 recuperó la libertad, siendo elegido diputado a Cortes. El 31 de agosto de 1822 fue nombrado ministro plenipotenciario ante la Santa Sede para conseguir el apoyo del papado al régimen constitucional español, que nunca le aceptaría como embajador.

El 3 de octubre de 1823, en cuanto Fernando VII deroga el régimen constitucional, Villanueva marcha al exilio, pasando de Gibraltar, a Tánger y de allí a Dublín. El 23 de diciembre se instala en Londres, aunque pasa los últimos seis años de su vida en Dublín, donde fue enterrado.