Enseñó filosofía en Segovia, donde se ordenó sacerdote en 1572, ​ y tras una breve estancia en Ávila en 1575 como profesor de teología marchó a Valladolid en 1576, en cuyo Colegio jesuítico comentó la parte I de la Suma teológica del dominico Santo Tomás de Aquino de 1576 a 1580, pero nada servilmente, distanciándose de sus posturas cuando creía que no obedecían a la razón.

En 1580 fue llamado a Roma para enseñar teología en el Colegio jesuita de Roma, antecedente de la universidad Gregoriana; allí compuso bastantes tratados teológicos, de los que se conservan apuntes publicados e inéditos, y dio clases hasta 1585; Sergio Rábade piensa que en el curso 1582-1583 debió escribir su De gratia. ​ Estuvo muy unido al cardenal Belarmino, antiguo discípulo de Juan de Mariana, así como al papa, Gregorio XIII, y también conoció al matemático Cristóbal Clavio y a humanistas como Orazio Torsellini y Niccolò Orlandini; ​ por otra parte, entre sus discípulos tuvo a Mucio Vitelleschi, luego General de la Compañía, y al teólogo Leonardo Lesio. Pero el clima húmedo de Roma agravaba su reúma y le amenazaba con una tuberculosis; sus superiores, asustados por sus achaques, le ordenaron trasladarse a enseñar a la más seca Alcalá de Henares por medio de una permuta con el padre jesuita Gabriel Vázquez, un teólogo gran especialista en Agustín de Hipona con quien por cierto no simpatizaba; allí estuvo, entre 1585 y 1592, muy bien cuidado y respetado por sus superiores, algo que despertó los recelos y envidias de Vázquez cuando retornó a Alcalá, según se infiere de las correspondencia conservada de ambos. Empezó entonces a preparar la edición de sus primeras obras, que le valieron dificultades con censores dominicos como Avendaño e incluso jesuitas como el citado Gabriel Vázquez y su antiguo discípulo Leonardo Lessius. En 1593 volvió a Salamanca para enseñar, y terminó al fin su carrera, por expresa petición del rey Felipe II, en la Universidad de Coímbra, donde entró en 1597, el mismo año en que se editaron sus famosísimas Disputationes metaphysicae. La jubilación le llegó en 1615; entonces fue a Lisboa, donde dos años después falleció. Fue enterrado en dicha ciudad, en la Iglesia de San Roque, que se encuentra en el Bairro Alto.

Hombre de una gran cultura y erudición griega, latina, árabe y hebrea, pudo asimilarla toda, ordenarla, simplificarla y eliminar de ella verbalismos ociosos. Fue llamado Doctor Eximius et Pius y gozó de enorme autoridad, revitalizando la ya decaída escolástica, que compendió en su obra principal, sus Disputationes metaphysicae (1597), donde repiensa toda la tradición especulativa anterior, sintetizando además la metafísica grecorromana como una disciplina autónoma e independiente. Puede considerarse este libro como la primera construcción sistemática de la metafísica después de Aristóteles. Por ello ejerció una influencia considerable en el pensamiento posterior como el más moderno de los escolásticos.

En su gran obra jurídica Tractatus de legibus ac Deo legislatore, muy fecunda para la doctrina iusnaturalista y el derecho internacional, se encuentra ya la idea del pacto social, y realiza un análisis más avanzado que sus precursores del concepto de soberanía: el poder es dado por Dios a toda la comunidad política y no solamente a determinadas personas, con lo que esboza el principio de la democracia contra cesaristas, legistas, maquiavelistas y luteranistas. Distingue entre ley eterna, ley natural, derecho de gentes, ley positiva humana (derecho civil y derecho canónico) y ley positiva divina (la del Antiguo y Nuevo Testamento).

Francisco Suárez fue, junto con San Roberto Belarmino, uno de los teólogos que con mayor autoridad y brillantez formularon el derecho a la resistencia armada frente a un poder injusto.