Federico nació en Gondreville, el hijo y sucesor de Teobaldo II e Isabel de Rumigny.

Era una oportunidad para que Carlos IV de Francia fortaleciera los lazos de Lorena con Francia y él rápidamente procuró la liberción del duque con la promesa de que Lorena no interferiría con los asuntos imperiales.

En 1324, participó en una expedición a Aquitania contra los estados del rey Eduardo II de Inglaterra, pues Carlos IV había construido una fortaleza ilegalmente en territorio de Eduardo y había enviado a su tío, el conde Carlos III de Valois, contra las posesioes inglesas después de que Hugo le Despenser y el Joven Despenser apresó a Isabel de Francia, la hermana de Carlos IV y reina de Eduardo.

Tomó parte en la Guerra de Metz en 1325 y 1326.

En 1304, Federico IV se casó con Isabel de Habsburgo (1285–1352), hija del emperador Alberto I de Habsburgo.