Toen Anthony Franciosa op 18-jarige leeftijd begon met acteren had hij al wat andere baantjes gehad. Met een studiebeurs op zak kon hij starten aan een opleiding van vier jaar bij het Erwin Piscator van de Dramatic Workshop of the New School for Social Research. Hij deed heel wat ervaring op in de toneelwereld, aanvankelijk in figurantenrolletjes tot zijn echte Broadway-debuut in 1953. Nog later vertolkte hij op overtuigende wijze de rol van Polo, de vriend van een drugsverslaafde in het stuk A Hatful of Rain (1955). Elia Kazan zag dat het goed was en vroeg hem meteen of hij de rol van de meedogenloze Joey in de film A Face in the Crowd kon vertolken. Dat werd meteen zijn langspeelfilmdebuut. Niet geheel onverwacht werd hij hierna gevraagd om de rol van Polo uit A Hatful of Rain ook te vertolken in de verfilming van het toneelstuk. Het leverde hem een Oscar-nominatie op.

In de jaren ’60 was Franciosa in heel wat films te zien waarna hij zich meer op televisiewerk ging richten. Zijn rol als moedige verslaggever in The Name of the Game (1968-1971) was één van de beste uit deze televisieperiode. Verder was hij op tv ook te zien in Valentine’s Day (1964-1965) en Matt Hein (1975-1976). Hij werd ook gevraagd om mee te spelen in de tv-remake van Stagecoach.

Van 1957 tot 1960 was hij getrouwd met actrice Shelley Winters, zijn tweede echtgenote.

Anthony Franciosa wordt soms ook vermeld als Tony Franciosa.