Erzherzog Johann war das 13. Kind von Großherzog Leopold von Toskana, dem späteren Kaiser Leopold II., und dessen Gattin Maria Ludovica von Spanien. Den für einen Habsburger eher ungewöhnlichen Namen Johann erhielt er zu Ehren von Don Giovanni, dem Stadtpatron von Florenz. Auch war der Taufpate kein Verwandter aus dem Hochadel, sondern der Florentiner Bürger Giovanni Filippo Barelai.

Die erste Sprache, die er erlernte, war das Italienische; Deutsch, Französisch und Latein folgten danach. Bereits als Jugendlicher zeigte er großes Interesse an den Alpenländern, bestärkt und beeinflusst durch den Historiker Johannes von Müller, der ihn unterrichtete. Geschichte, soziale Fragen, Militär- und Naturwissenschaften faszinierten und beschäftigten ihn sein Leben lang; er sammelte Mineralien, war Alpinist und Jäger, Landwirt, Weinbauer, Industrieller und Mäzen.

Am 18. Februar 1829 heiratete er zu mitternächtlicher Stunde in der hauseigenen Kapelle auf dem Brandhof in Gußwerk bei Mariazell die Ausseer Postmeisterstochter Anna Plochl. Durch die Heirat mit einer Bürgerlichen musste Johann hinnehmen, dass er von der Thronfolge ausgeschlossen wurde und seine Nachkommen keinen Adelstitel tragen sollten. Im Jahre 1834 zeigte sich Kaiser Franz I. gnädig und verlieh Anna, der Frau seines Bruders, den Titel „Freifrau von Brandhofen“, womit sie in einen niedrigen Adelsstand erhoben wurde. Der einzige Sohn aus dieser Ehe und Erbe des Erzherzogs, Franz, wurde 1839 geboren. Dem Vater gelang es, bei Metternich 1845 für den Sohn den vererbbaren Titel „Graf von Meran“ durchzusetzen. Erst fünf Jahre nach ihrem Sohn wurde die Ehefrau von Erzherzog Johann von Kaiser Franz Joseph zur Gräfin von Meran ernannt.

Nach der Geburt des Sohnes Franz wurde Graz allmählich zum zentralen Sitz der Familie. Schon 1828 hatte Erzherzog Johann ein Haus und einige Parzellen in der Grazer Vorstadt St. Leonhard angekauft. Dort wurde Jahre später das Palais Meran errichtet und 1843 von der Familie bezogen.

Obwohl Erzherzog Johann nur diesen ehelichen Sohn (Franz Graf von Meran (1839–1891) 8 Theresia Gräfin von Lamberg (1836–1913)) hatte, gibt bzw. gab es bis heute über 900 Nachkommen des „steirischen Prinzen“.

Obwohl Johann sich selbst als Nichtliberalen bezeichnete, so hatte er doch ein bestimmtes liberales Gedankengut. Mit dem Habsburgerhof stand er oft im Konflikt. Diese Konflikte nahmen zu, nachdem er seine Absicht kund tat, eine Bürgerliche zu heiraten. In seinen Briefen und Aufzeichnungen kommt öfters seine Meinung zum Ausdruck, dass sich der Hof in Wien und auch die adeligen Grundherren zu wenig um die Anliegen und Probleme der einfachen Menschen kümmerten. Letztlich ist er aber doch dem Kaiserhof gegenüber immer loyal geblieben. Er heiratete Anna Plochl auch erst, nachdem er von seinem kaiserlichen Bruder dazu die Genehmigung erhalten hatte, obwohl ihn dieser sechs Jahre lang auf diese Zustimmung warten ließ.

Erzherzog Johann starb im 77. Lebensjahr am 11. Mai 1859 um 9 Uhr an einer Lungenentzündung und wurde am 14. Mai 1859 im Mausoleum in Graz bestattet und erst am 21. Juni 1869 in das inzwischen fertiggestellte Mausoleum bei Schloss Schenna überführt, einem Ansitz der Grafen von Meran in Schenna bei Meran (Südtirol). Das Schloss hatte er 1844 gekauft und als seine letzte Ruhestätte bestimmt.