Duca di Modena, illuminato e riformatore, fu il vero artefice della rinascita culturale e sanitaria di Modena nel Settecento. Proprio a lui dobbiamo il "Grande Spedale Sant'Agostino" e fu sotto il suo impulso che nel 1773 iniziarono i lavori per il Teatro Anatomico, inaugurato nel 1775 da Antonio Scarpa. Sempre grazie a Francesco III sorse il Grande Albergo dei Poveri, l'attuale Palazzo dei Musei.
Francesco III promosse anche l'allargamento della via Emilia; la città fu sottoposta a una radicale sistemazione urbanistica culminata nella realizzazione delle celebri vie Vandelli e Giardini che unirono Modena alla Toscana.
Quanto alla promozione delle istituzioni culturali, oltre alla riorganizzazione dello Studio universitario, presente in Modena sin dal XII secolo, a lui dobbiamo l'apertura al pubblico della Biblioteca e, su richiesta, della collezione di dipinti all'interno del Palazzo Ducale, depauperata a seguito della Vendita di Dresda avvenuta nel 1746. A Francesco III si devono inoltre la Reggia di Rivalta a Reggio Emilia, i cui giardini sono stati riportati all'antico splendore nel 2025, e il Palazzo Ducale di Varese, modificato su progetto dell’architetto Giuseppe Antonio Bianchi che si occupò anche dei magnifici giardini. Il Salone d'Onore del Palazzo Estense di Varese presenta architetture illusionistiche dipinte da Lodovico Bosellini (1768-69), un grande medaglione centrale affrescato da Giovan Battista Ronchelli raffigurante Giove, Venere e Amore e, sul grande camino in marmi policromi, il ritratto di Francesco III. Governatore della Lombardia austriaca, Francesco III morì a Varese nel 1780. ll Palazzo Estense fu in seguito acquistato dal Comune di Varese per farne la sua sede.