Diplômée de l’école Nationale des Beaux Arts de Nancy, Françoise Klein suit parallèlement un parcours de plasticienne, de danseuse et de comédienne. Elle travaille régulièrement avec la compagnie Oztheaterland, Gilles Losseroy, Hubert Colas. Elle collabore aux réalisations de Francis Ramm pour les productions de l’Enclume, films dans lesquels Françoise Klein est tour à tour danseuse et comédienne. Chanteuse à ses heures, elle est la co-fondatrice du groupe KOD. En 2008, on la retrouve à l’affiche du film Cowboy angels de Kim Massee,
aux côtés de Thierry Levaret. Elle y joue la mère du jeune Pablo.

Elle a joué avec Sophie Perez et Xavier Boussiron dans Détail sur la marche arrière, Le Coup du Cric Andalou, Laisse les Gondoles à Venise, Gombrowiczshow.