Сын эрцгерцога Фердинанда Австрийского и Марии д'Эсте.
Вступил на престол по решению Венского конгресса. При Франческо IV, жестоко расправлявшимся с революционным движением, Модена стала центром реакционных сил всей Италии. Революция 1831 в герцогстве вынудила Франческо IV в феврале 1831 бежать в Мантую. Но уже в марте 1831 он вернулся, призвав на помощь австрийскую армию. Беспощадно расправился с участниками революции.
В 1812 году Франческо женился на Марии Беатрисе Савойской (1792—1840), дочери короля Виктора Эммануила I. Дети:
