Frans van Vaudémont (Nancy, 27 februari 1572 - Badonviller, 2 oktober 1632) was een zoon van hertog Karel III van Lotharingen en van Claude van Frankrijk. Als tweede zoon van de hertog, droeg hij de titel van graaf van Vaudémont. Na het overlijden van zijn broer hertog Hendrik II van Lotharingen in 1624, bezette diens dochter Nicola de troon van Opper-Lotharingen, maar in het testament van René II van Lotharingen, was gestipuleerd dat de troon alleen in de mannelijke lijn kon overgaan. Daarop werd Frans in 1625 tot hertog van Lotharingen aangeduid door de Staten-Generaal, maar hij liet al na enkele dagen de kroon over aan zijn zoon Karel.
Frans huwde in 1597 Christina van Salm (1575-1627), gravin en erfdochter van Salm, en had de volgende kinderen:
- Hendrik (1602-1611), markies van Hattonchatel
- Karel IV (1604-1675), hertog van Lotharingen
- Henriette (1605-1660), die huwt :
--in 1621 met Lodewijk van Guise (-1631), prins van Lixheim en Pfalzbourg, --in 1643 met Charles Guasco markies Sallerio, prins van Lixheim en Pfalzbourg, --in 1652 met François Grimaldi (-1693), prins van Lixheim en Pfalzbourg
- Nicolaas II (1609-1670), kardinaal, later hertog van Lotharingen
- Margaretha (1615-1672), huwt in 1632 met Gaston van Orléans (1608-1660)
- Christina (1621-1622)