Francesca di Lorena (novembre 1592 – Parigi, 8 settembre 1669) è stata una nobile francese.
Era figlia di Filippo Emanuele di Lorena (1558 – 1602) e di Maria di Lussemburgo. Fu duchessa di Mercœur, baronessa d'Ancenis e duchessa di Penthièvre. Era la nipote della regina di Francia Luisa di Lorena-Vaudémont, vedova di Enrico III.