1582/83 wurde Frans Hals als Sohn des Tuchwirkers Franchois Fransz. Hals aus Mecheln und dessen zweiter Frau Adriana (Adriaentje) van Geertenryck (oder Geestenryck) in Antwerpen geboren. Nach der Einnahme der Stadt 1585 durch spanisch-habsburgische Truppen ließ sich der Vater zunächst noch als Katholik in die Bürgerwehr eintragen, floh aber bald darauf mit der Familie nach Norden. Anlässlich der Taufe von Frans' Bruder Dirck am 19. März 1591 ist die Familie erstmals als in Haarlem ansässig dokumentiert. Möglicherweise war Frans Hals Schüler bei Karel van Mander, dies ist jedoch nicht sicher belegt. 1610 trat er in die Haarlemer St. Lukasgilde ein, in der er 1644 das Amt des „warden" einnahm. Bald darauf heiratete er Anneke Harmensdr., die ihm 1611 den ersten Sohn, Härmen, gebar. Im folgenden Jahr trat Hals in die St. Joris-Schützengilde ein, deren Mitglied er bis 1624 blieb. Am 31. Mai 1615 wurde seine erste Frau begraben. In den folgenden Monaten hielt sich Frans Hals wiederholt in Antwerpen auf. Am 12. Februar 1617 heiratete er Lysbeth Reyniersdr. in Spaarndam. Im Jahr zuvor war er der rederijkerskamer „De Wijngaardranken" beigetreten, der neben seinem Bruder Dirck auch der gleichfalls aus Flandern stammende Adriaen Brouwer angehörte. Sein gesellschaftliches Ansehen führte zu wichtigen offiziellen Aufträgen: So fertigte Frans Hals mehrfach Schützenstücke an, auch von seiner eigenen Kompagnie, und erhielt 1633 den Auftrag für die „Magere Compagnie" in Amsterdam, die er jedoch nicht vollendete. Bis ins hohe Alter schuf er Gruppenbildnisse von Regenten. Seine außergewöhnliche Begabung als Portraitist würdigte auch Samuel Ampzing in den verschiedenen Ausgaben seiner „Beschrijvinge ende lof der stad Haerlem in Holland".
Aufgrund seines hohen Alters wurde Hals 1661 von den jährlichen Beiträgen der St. Lukasgilde befreit. In den folgenden Jahren fragte Frans Hals wiederholt bei der Stadt Haarlem, die ihm eine jährliche Rente von 200 Gulden gab, um weitere finanzielle Unterstützung an. Am 1. September 1666 wurde er im Chor der St. Bavokerk zu Haarlem begraben.
Zu seinen Schülern zählen Vincent Laurensz. van der Vinne, Pieter Gerritsz. van Roestraeten und nach Angaben von Cornelis de Bie auch Philips Wouwerman.