Agée de 50 ans, Françoise Weber est médecin, titulaire d'une formation en statistique et épidémiologie. Après avoir exercé la médecine générale (1982-1987), le Dr Weber rejoint l'industrie pharmaceutique afin de diriger plusieurs services de pharmacovigilance dans des laboratoires français (Delagrange, Jouveinal) et des filiales de groupes internationaux (Parke-Davis, Pfizer, Bayer).

En 2000, elle intègre la Direction générale de la santé en qualité de chargée de la politique de santé publique dans le domaine des dispositifs médicaux. Elle rejoint l'Agence française de sécurité sanitaire des produits de santé (Afssaps) en 2003 comme directeur du département de l'évaluation médico-économique et adjointe au secrétaire général de la commission de la transparence. Elle assure le secrétariat scientifique et administratif de cette commission, transférée à la Haute Autorité de Santé (HAS) où elle dirige le service « évaluation des médicaments ».

En 2005, Françoise Weber entre au cabinet de Xavier Bertrand comme conseillère technique pour le médicament. Elle est nommée directrice adjointe de cabinet fin 2006 et supervise les questions relatives à la santé publique et à la sécurité sanitaire. En mai 2007, elle suit Xavier Bertrand au ministère du travail comme directrice adjointe de cabinet et a notamment en charge la santé au travail, les conditions de travail, la parité et la famille.