Франц Квальо родился 22 апреля 1844 года в Мюнхене.
Представитель семьи итальянских художников Квальо, в XVII веке переселившихся с Комского озера в Германию.
Сын Симона Квальо, живописца архитектурных видов, сценографа, декоратора Мюнхенских королевских театров, графика, художника-пейзажиста, литографа.
Первые уроки живописи получил у отца. В 1862 году поступил в Мюнхенскую академию художеств, где учился под руководством Франца Адама.
С 1864 экспонировал произведения на многочисленных выставках. Получил признание как мастер миниатюрных жанровых сцен с романтичными, ориентальными и военными сюжетами. Писал также пейзажи.
Большое влияние на его творчество оказал Карл Теодор фон Пилоти.
Франц Квальо был плодовитым художником, много путешествовал, побывал в Италии, Турции, Греции и на Кавказе.
Хотя он никогда не занимал официальной должности преподавателя, тем не менее часто давал частные уроки живописи: среди его учениц была, в частности, Вильма Львов-Парлаги.
Работы представлены в Городской галерее в доме Ф. фон Ленбаха в Мюнхене, художественных музеях Майнца, Вассербурга, Денкендорфа и др.
Умер 19 февраля 1920 года в Вассербург-ам-Инн.