Julia Stemberger wurde in Wien geboren. Sie absolvierte ihre Schauspielausbildung bei Dorothea Neff und Eva Zilcher in Wien. Darüber hinaus erhielt sie eine Gesangsausbildung und spielt Querflöte. Auf der Bühne hat sie u.a. mit Regisseuren wie George Tabori, Jürgen Flimm, Peter Zadek und Peter Stein gearbeitet, für Film und Fernsehen übernahm sie Haupt- und Nebenrollen in amerikanischen, deutschen und österreichischen Produktionen. 1990 wurde sie mit dem französischen Darstellerpreis, 1996 mit der Romy und 1997 mit dem Goldenen Löwen ausgezeichnet. Musiktheaterproduktionen wie Musical und Familienproduktionen mit
Christa und Kurt Schwertsik und Katharina Stemberger gehören ebenso zu ihrem Repertoire, wie Lesungen mit unterschiedlichen Musikensembles wie die Österreichischen Salonisten, Arssonore, Helmut Jasbar, Jörg Schneider, Paul Edelmann, Konrad Jarnot, u.a. Sie war häufig Gast bei den Salzburger Festspielen und den Festspielen Reichenau. 2021 wirkte sie in Schächten (Regie Thomas Roth) und ab 2021 Sisi, Staffeln 1-3, (Regie Sven Bohse) mit. Im Sommer 2023 wird sie in Kapuzinergruft bei den Festspielen in Reichenau zu sehen sein.