Francesca Sanvitale è nata a Milano da genitori emiliani. Ha vissuto a Firenze dove si è laureata in letteratura italiana. Dal 1961 vive a Roma.
Tra i suoi scritti ricordiamo l'opera prima Il cuore borghese, che si impone all'attenzione della critica come esempio di romanzo saggio.
Il successo di pubblico arriva con Madre e figlia, storia di un legame familiare che diventa storia del costume italiano tra fascismo e dopoguerra. 
Nel terzo romanzo L'uomo del parco, affronta il tema della dissociazione mentale, della ricostruzione dell'io e del rapporto con la realtà. 
Nel 1988 pubblica la raccolta di scritti dal titolo Mettendo a fuoco nei quali si misura con la cronaca e gli avvenimenti civili e letterari.
Nel 1989 si occupa della traduzione de Il diavolo in corpo di Radiguet.
Nel 1993, dopo quattro anni di ricerca e di lavoro, pubblica il romanzo Il figlio dell'Impero dedicato al figlio di Napoleone e al periodo dal 1814 e il 1832 in Francia e in Austria: la fine dell'impero napoleonico, la restaurazione e la nascita dell'Europa moderna. 
Nel 1997 vengono pubblicate la raccolta di tutti i racconti dal titolo Separazioni e Le scrittrici italiane dell'Ottocento: da Eleonora de Fonseca Pimentel a Matilde Serao: ampia antologia e saggio critico introduttivo, nel quale si ripercorre culturalmente e socialmente il cammino della scrittura femminile dal risorgimento ai primi decenni dell'unità d'Italia.

Ha collaborato con l'Espresso, il Messaggero, l'Unità. È stata condirettore della rivista Nuovi argomenti e consigliere di redazione di Micromega.
Per ventisei anni in televisione si è occupata di spettacolo e programmi culturali e ha tenuto per diverso tempo un posto di dirigente. Suoi sono alcuni dei primi originali televisivi degli anni'60 tratti da documenti storici sulla rivoluzione francese e da racconti della letteratura italiana. Per tre anni consecutivi ha curato una rubrica culturale chiamata Settimo giorno.

I temi della sua narrativa convergono sempre sulla violenza dei sentimenti e la difficile inclemente storia delle relazioni umane. Tuttavia è anche il contrasto tra la Storia e l'individuo uno dei suoi interessi fondamentali. Sostiene che uno scrittore, e tanto più una scrittrice, deve usare tutti i mezzi tecnici a disposizione per "fare cultura", non perdendo mai di vista un rapporto diretto con la realtà, intervenendo anche nella vita civile con il proprio contributo di idee e opinioni.

• Il cuore borghese Vallecchi, 1972 (edizioni successive: Oscar Mondadori, 1986)

• Madre e figlia Einaudi, 1980 (ed. succ.: Oscar Mondadori, 1986 - Einaudi Tascabili, 1994)

• L'uomo del parco Mondadori, 1984 (ed succ.: Oscar Mondadori 1987)

• La realtà è un dono Mondadori, 1987

• Mettendo a fuoco Gremese, 1988

• Traduzione di Il diavolo in corpo di Radiguet , Tascabili Einaudi, 1989

• Verso Paola Einaudi, 1991

• Il figlio dell'Impero Einaudi, 1993

• Tre favole dell'ansia e dell'ombra Melangolo, 1994

• Separazioni Einaudi, 1997

• Le scrittrici italiane dell'Ottocento: da Eleonora de Fonseca Pimentel a Matilde Serao Poligrafici di Stato, 1997

• Camera ottica Einaudi, 1999