Francesca Cappelletti è professoressa  di Storia dell’Arte dei Paesi Europei  all’Università di Ferrara, dove è  impegnata anche nell’area Gestione e Valorizzazione del Patrimonio Culturale del Tecnopolo Università-Regione Teknehub e fa parte del Comitato scientifico dell’Istituto di Studi Rinascimentali.  Si dedica da anni allo studio del collezionismo italiano dal Rinascimento all’Ottocento. Ha pubblicato un volume sulla collezione Mattei (in coll. con L. Testa, 1994)  e vari articoli sulle vicende della sua dispersione, che hanno contribuito al ritrovamento del dipinto di Caravaggio La cattura di Cristo, attualmente a Dublino. Ha  ricostruito  la formazione e l’assetto della Galleria Doria Pamphilj di Roma,  sulla base di ricerche d’archivio che sono state utilizzate per il riallestimento della raccolta nel 1996.

Studia la presenza di artisti stranieri in Italia, in particolare dei pittori caravaggeschi,  di pittori fiamminghi, dell’austriaco Daniel Seiter.; ha scitto vari saggi e curato un convegno internazionale sulla nascita della pittura di paesaggio, pubblicando poi la monografia  Paul Bril e la pittura di paesaggio a Roma, 1580-1630, Roma 2006.
Dal 2007 è direttrice scientifica della Fondazione Ermitage Italia.
Dal 2009 collabora con il GRI di Los Angeles (Getty Research Institute) a due progetti sulla storia del collezionismo italiano.

Fra i suoi ultimi libri,  Caravaggio. Un ritratto somigliante, Electa, Milano 2009 (ristampato nel 2010) Una storia silenziosa. Collezioni private a Ferrara nel Seicento, Marsilio, Venezia 2012 e La Galleria Pallavicini e il palazzo di Montecavallo, Campisano, Roma 2014. Ha partecipato alla organizzazione e ai cataloghi di esposizioni in Italia e all’Estero  e  ha  curato le mostre Nature et Idéal. Le paysage à Rome 1600-1650, Parigi, Grand Palais- Madrid, Prado, 2011 e Bassifondi del Barocco, La Roma dei vizi e della miseria, Roma, Villa Medici, Parigi, Petit Palais, 2014-2015.
Dal settembre 2012 fa parte del Consiglio Superiore dei Beni Culturali presso il MiBACT, di cui è diventata vice Presidente nel 2014.