Фрэнсис Стернхаген родилась 13 января 1930 года в Вашингтоне.
В 1955 году она дебютировала на Бродвее. С тех пор её карьера стала бурно развиваться и она стала довольно популярной актрисой в театрах Нью-Йорка. Актрису несколько раз номинировали на театральную премию «Тони» и два раза она её получала. Самой знаменитой её ролью в театре является мисс Дэйзи в спектакле «Шофёр мисс Дэйзи».
Её кинодебют состоялся в 1967 году в фильме «Вверх по лестнице, ведущей вниз». С тех пор она периодически работала в Голливуде, снимаясь в небольших ролях.