ולבה נולד בעיירה שפטיבקה, שנמצאת בדרום-מערב האימפריה הרוסית (כיום נמצא היישוב בתחומי אוקראינה), בנם של חיה-הינדה ושלום ולבה. כבר בגיל צעיר הראה נטייה למוזיקה, למרות התנגדות אביו. לאחר פרעות פטליורה חלה התעוררות ציונית בקרב הצעירים, ובשפטובקה התגבשה קבוצה שעלתה לארץ ישראל ב-1920.
ולבה עלה עם קבוצתו וקבוצות נוספות להתיישב ב"הר כנרת" (כיום ליד מעין עין פוריה), והקימו את קבוצת הר כנרת. המתיישבים נתקלו בקשיים רבים במקום והחלה עזיבה. ולבה עזב את המקום ב-1924 וניסה לפתח משק חקלאי קטן בחדרה, ללא הצלחה. עבד כשומר וכפועל בניין. ב-1925 התיישב בתל אביב.
השלים את לימודיו לקבלת תעודת בגרות, וקיבל שיעורי מוזיקה אצל המורה הדסה ביריביס.
שירו הראשון "שיר לשתיל" ("גם בעיר וגם בכפר...") פורסם ב-1927.
הוא הלחין כמאה שירים למילותיהם של מיטב המשוררים. משיריו המפורסמים: "שיר הספנים" ("הלכה ספינתי בלילה כחול"), "שיר השבת" ("עוד מעט ירד אלינו יום שבת הטוב") "הורה מדורה", "הורה סחרחורת" ועוד.
הלחין שירים רבים לילדים: "כד קטן", "סוכתי", "שה וגדי" ועוד.
לימים נסע שוב לווינה להשתלם כחוקר באקדמיה האוסטרית למדעים ובפקולטה למוזיקולוגיה של אוניברסיטת וינה,[1] וב-1964 קיבל תואר דוקטור במוזיקולוגיה על הדיסרטציה "זמרת ישראל למקורותיה: פרקים בזמרה הדתית" (Der Gesang Israels und seine Quellen. ein Beitrag zur Ausführung der religiösen Gesänge). עבודתו עובדה לספר, שראה אור בשנת 1975.
ולבה חיבר גם יצירות קונצרטיות – שתי סימפוניות, יצירות קאמריות, יצירות למקהלה ותזמורת ועוד.
בשנת 1931 נישא לצילה פולק, בוגרת גימנסיה רוסית, אחות בבית החולים הדסה בתל אביב (נפטרה ב-1973). בשנת 1935 נולדה בתם, אילה יפתח ולבה.
בראשית שנות ה-40 התגרשו השניים, ולאחר מכן נישא ולבה לעדינה קפלן (1910–1979), בתו של המחנך העברי ועסקן הציבור ישראל קפלן. בשנת 1946 נולד בנם, ישראל יובל.
Joel Walbe, Der Gesang Israels und seine Quellen. ein Beitrag zur hebräischen Musikologie, Hamburg: Christians Verlag, 1975. (בגרמנית)
תווים
שירים לילדים, תל אביב: י. ולבה, 1947. (השירים: אל הכוכב; סוכתי; שיר הגשם; שיר החנוכה; שה וגדי; שיר השתיל; יוצאים אנחנו; יום פורים חג הוא לנו; כלניות; שיר לפסח; הפרפר לפרח; ל"ג בעומר; הורה מדורה; ביכורים; שבת)
שירים לילדי הגן, תל אביב: י. ולבה, 1948. (השירים: שיר בוקר; רמי רם רץ לגן; סוכתי; רוח; שה וגדי; שיר הגשם; כד קטן; על ראש הר חרמון; שבת; לי טלה קטן; קוקיה; יום פורים חג הוא לנו; הכדור; במעגל; באגוזים נשחקה; יום הולדת)
שירים לקול ולפסנתר, תל אביב: ההסתדרות הכללית של העובדים בא"י – המרכז לתרבות ('הספרייה למוזיקה ע"ש נסימוב'), תש"ט. (השירים: יום אחד; אביב; בחלון; שה וגדי; שיר העבודה והמלאכה; הירדן; כלניות; שיר השתיל; שה; שיר הספנים)
מי ישיר אתנו?, תל אביב: י. ולבה, 1955. (השירים: האסיף; אל הכוכב; גשם משמים רד; שיר הגשם; מהבהבת השלהבת; לי טלה קטן; שיר לנטע; יום הולדת; שיר בוקר; הברד; כד קטן; מרגנית חיננית; קוקיה; בגליל; ביכורים; עם צאת השבת)
לאחר מותו:
יו"ד גימ"ל שירי משחק לילדים; [לחני השירים]: יואל ולבה; [פיתוח, עריכה וכתיבה]: אילה יפתח-ולבה, תל אביב: א. יפתח, תשס"ו 2006.
גלריה
קבוצת "החלוץ", כנראה בתקופת ההכשרה לפני העלייה או עם התיישבותם בכנרת, 1920 (יואל ולבה מסומן בספרה 8)
נתלי גולדברג, שירי הזמר של יואל ולבה: עבודת גמר לתואר לתואר מוסמך, בהדרכת שי בורשטין, אוניברסיטת תל אביב – הפקולטה לאמנויות ע"ש יולנדה ודוד כץ – החוג למוזיקולוגיה, 2009