Франц Брентано родился 16 января 1838 года в Мариенберге, Германия, в интеллигентной религиозной семье итальянско-немецкого происхождения.Изучал философию и теологию, некоторое время прожил у доминиканцев в Граце, получил Ph.D в 1862 году за работу On the Several Senses of Being in Aristotle, после чего был посвящён в священнический сан в 1864 г.
В 1866 г. он стал приват-доцентом философии в Вюрцбурге, в 1873 г. был выбран там же профессором, но сразу же подал в отставку. Точно так же он отказался в 1880 г. от кафедры ординарного профессора философии в Вене, которую занимал с 1874 г., и продолжал читать лекции в том же университете в качестве приват-доцента.Племянник поэта Клеменса Брентано, сын Кристиана и Эмилии Брентано, старший брат экономиста Луйо Брентано.