Es llicencià en dret a la Universitat de València el 1901. Membre del Partit Conservador, fou diputat provincial pel districte de la Vall d’Albaida, d’on era la seva família, des del 1915 fins al 1931, excepte els anys de la dictadura de Primo de Rivera. També fou vicepresident de la Diputació de València. Com a arqueòleg, els seus primers treballs de camp, a l’inici del s. XX, foren les excavacions al poblat ibèric de Covalta (Albaida), a la necròpoli ibèrica de Casa del Monte (Valdeganga, Albacete), i als poblats de l’edat del bronze del tossal Redó i tossal del Caldero (Bellús), entre d’altres.
Fundà i dirigí el Servei d’Investigació Prehistòrica de la Diputació de València (SIP) (1927-50), institució fonamental per al desenvolupament de la investigació arqueològica al País Valencià que promogué la realització de nombrosos treballs de camp, la formació d’una biblioteca especialitzada i, sobretot, la creació del Museu de Prehistòria de València. Des del SIP dirigí i organitzà les excavacions dels jaciments que encara avui són d’obligada referència per als estudis de prehistòria peninsular. Amb la col·laboració destacada de Ll. Pericot i d’altres membres del SIP, el 1928 i fins el 1936 començaren els treballs al poblat ibèric de la Bastida de les Alcusses (Moixent), als jaciments paleolítics de la Cova Negra (Xàtiva) i de la cova del Parpalló (Gandia), la cova sepulcral eneolítica del Camí Real d’Alacant (Albaida), el poblat de l’edat del bronze de la Muntanyeta de Cabrera (Torrent) i el poblat ibèric del tossal de Sant Miquel (Llíria), entre d’altres. Els materials recuperats en les successives campanyes d’excavacions passaren al Museu de Prehistòria. Ballester també publicà les memòries anuals del SIP i, el 1928, fundà la revista Archivo de Prehistoria Levantina (APL), on publicà treballs com “La Bastida de les Alcuses (Mogente)” (1929), en col·laboració amb Ll. Pericot, i “La Covacha sepulcral de Camí Real (Albaida)” (1929).
El 1937 fou nomenat president de la Secció Historicoarqueològica de l’6 Institut d’Estudis Valencians, entitat a la qual el Consell Provincial de València havia incorporat el SIP i el seu Museu de Prehistòria. Aleshores inicià la publicació de la sèrie de monografies Treballs Solts, de la qual fou l’autor del primer volum, dedicat al poblat de l’edat del bronze del Castellet del Porquet (l’Olleria): ElCastellet del Porquet (1937).
Durant la dècada de 1940-50 tornà a impulsar l’activitat del SIP, amb la publicació del segon volum de l’APL, on inserí els treballs següents: “Ídolos oculados valencianos” (1946), “Notas sobre las cerámicas de San Miguel de Liria” (1946) i “Las pequeñas manos de mortero ibéricas” (1946). També publicà diverses monografies i esperonà les excavacions a les coves de La Cocina (Dosaigües), de les Malladetes (Barx) i de la Pastora (Alcoi), i al poblat de La Ereta del Pedregal (Navarrés), entre d’altres, a més de la continuació dels treballs al poblat ibèric del tossal de Sant Miquel (Llíria), objectiu preferent de la seva investigació. Aquests treballs foren realitzats en col·laboració amb D. Fletcher, E. Pla, F. Jordà i J. Alcácer: Corpus Vasorum Hispanorum. Cerámica del Cerro de San Miguel (Liria) (1954).
Entre la seva bibliografia també destaquen: “Sobre una posible clasificación de las cerámicas de San Miguel con escenas humanas”, Archivo Español de Arqueologia, XVI (1943); “Las barbas de los iberos”, Ampurias (1943), i “Las cerámicas ibéricas arcaizantes valencianas”, Comunicaciones del SIP al I Congreso Arqueológico del Levante Español (1947). El seu fons personal es troba a la Biblioteca i Arxiu del SIP i a l’Arxiu de la Diputació de València.
- FLETCHER, D.; PLA, E.: Cincuenta años de actividades del Servicio de Investigación Prehistórica (1927-1977), Servei d’Investigació Prehistòrica (“Trabajos varios”, 57), València 1977.
- MARTÍ, B.: Museo de Prehistoria de la Diputación de Valencia, vol. I, València 1992.
- PERICOT, L.: “Don Isidro Ballester Tormo”, Archivo de Prehistoria Levantina, III, València 1952, p. 9-19.