Entrée à la Comédie-Française en 1953 ; sociétaire en 1968 ; sociétaire honoraire en 1998.

À la fin des années quarante, c'est une gamine qui sort de l'adolescence, elle a vingt ans à peine quand elle s'adresse à ses parents. Son père est acteur, connu, reconnu, il a déjà joué chez Christian Jaque, Louis Daquin, Claude Autant-Lara ou encore Henri Georges Clouzot, dans Le Corbeau. Sa mère est actrice, Marie Cazeaux, découverte par Mary Marquet et Firmin Gémier, elle renoncera sous la pression du grand Louis à toute carrière personnelle pour se consacrer à sa famille. La gamine leur dit, décidée, qu'elle veut faire du théâtre. “Tu me fais peur”, répond son père. Mais la mère soutient la fille et Françoise s'acharne.

Elle a vingt-cinq ans en 1953 quand elle foule pour la première fois le plateau de la Comédie-Française, mais elle quitte le Français trois ans plus tard, s'invente une autre famille, rejoint Jacques Fabbri dans le secteur privé, puis Roger Planchon au Théâtre national populaire de Villeurbanne.
En 1967, Michel Duchaussoy la rappelle pour jouer La Commère, texte inédit de Marivaux. Le rôle est pour elle, elle l'accepte, et entre pour trente ans dans la Maison de Molière, dont elle devient sociétaire honoraire en 1998.
À la Comédie-Française, elle a interprété Juliana Bordereau dans Les Papiers d’Aspern d’après Henry James, adaptation théâtrale de Jean Pavans, dans une mise en scène de Jacques Lassalle (spectacle créé en 2002, puis repris en 2003 et 2004). Sous la direction de Jacques Lassalle, elle a également interprété Le Silence de Nathalie Sarraute, en 1992, Un mari d'Italo Svevo, en 1991. En 1989, elle joue Agrippine dans Britannicus de Racine, dans une mise en scène de Jean-Luc Boutté. En 1988, elle est Hécube dans La guerre de Troie n'aura pas lieu de Giraudoux dans une mise en scène de Raymond Gérôme, ainsi que Madame Gervaise dans Le Mystère de la charité de Jeanne d'Arc de Charles Peguy dans une mise en scène de Jean-Paul Lucet. Elle a interprété également Dialogues des Carmélites de Georges Bernanos dans une mise en scène de Gildas Bourdet ; La Poudre aux yeux d'Eugène Labiche et Édouard Martin dans une mise en scène de Pierre Mondy ; Le Bourgeois gentilhomme de Molière dans une mise en scène de Jean-Luc Boutté ; L'Avare de Molière dans une mise en scène de Jean-Paul Roussillon ; Félicité de Jean Audureau dans une mise en scène de Jean-Pierre Vincent ; Intermezzo de Jean Giraudoux dans une mise en scène de Jacques Sereys ; La Double Inconstance de Marivaux dans une mise en scène de Jean-Luc Boutté ; Les Femmes savantes de Molière dans une mise en scène de Jean-Paul Roussillon ; La Trilogie de la villégiature de Carlo Goldoni dans une mise en scène de Giorgio Strehler ; Le Malade imaginaire de Molière dans une mise en scène de Jean-Laurent Cochet ; Doit-on le dire ?, d'Eugène Labiche et Alfred Duru dans une mise en scène de Jean-Laurent Cochet ; La Commère de Marivaux dans une mise en scène de Jean-Paul Roussillon. Elle a travaillé sous la direction de Jean Debucourt, Pierre Dux, Jean-Louis Barrault, Jacques Charon, Louis Seigner, Jacques Fabbri, Roger Planchon ou Maurice Escande.
Françoise Seigner a mis en scène, Salle Richelieu, Nicomède de Corneille et Esther de Racine. Hors Comédie-Française, elle a signé les mises en scène du Mystère de la charité de Jeanne d'Arc, de Charles Péguy, du Mal de mère de Pierre-Olivier Scotto ou encore de L'Étourdi de Molière avec sa nièce Mathilde. Au cinéma, on l'a vue dans L'Enfant sauvage de François Truffaut et Le Jeune marié de Bernard Stora. Françoise Seigner est à ce jour chevalier de la Légion d'honneur, officier de l'ordre national du Mérite et officier dans l'ordre des Arts et des Lettres.

Le livre (auto)biographique de Françoise Seigner, consacré à son père Louis Seigner, a été publié aux éditions du Rocher en janvier 2008.
Sous le titre « Grand portrait », organisé par Muriel Mayette-Holtz, administrateur général, et animé par Pierre Notte, secrétaire général, un grand hommage lui a été rendu au Théâtre du Vieux-Colombier durant la saison 2007/2008.