Enarque, François Barré est affecté aux Affaires étrangères à sa sortie de l’école. Il rejoint alors le maire de Bordeaux, Jacques Chaban-Delmas. C'est auprès de lui qu'il découvre sa vocation : les arts et l’architecture.
Quelques mois plus tard, en 1968, il rencontre François Mathey, directeur de l’Union centrale des arts décoratifs (Ucad), qui lui demande de revenir à Paris afin de créer avec lui le Centre de Création Industrielle. Le CCI s’installera plus tard au Centre Georges-Pompidou et François Barré en prendra la direction. Il démissionne en 1976 de la fonction publique... pour y revenir par la suite. Chez Renault, où il est chargé d’orienter les nouvelles constructions et de veiller à leur qualité architecturale. Au Parc de la Villette où, à l'instigation de Jack Lang, Paul Delouvrier le charge de la conception du parc et de ses aménagements. Il lance alors un concours auxquels participent des architectes tels que Rem Koolhaas. Un concours qui assoit la réputation de son lauréat, Bernard Tschumi. C’est aussi François Barré qui confiera à Philippe Starck la conception du mobilier urbain du parc.
Retour au ministère de la Culture : délégué aux Arts Plastiques en 1990, président du Centre Georges-Pompidou en 1993 et, sur la décision du premier ministre Alain Juppé, rattachement de l’architecture à la Culture. Il est nommé en 1996 directeur de l’Architecture et du
Patrimoine. C’est dans cette fonction qu'il fait évoluer le programme permettant la création de la Cité de l’architecture et du patrimoine, récemment inaugurée.
Depuis 2000, François Barré est consultant sur des projets culturels et urbains. Il intervient - ou est intervenu à ce titre - à Montpellier, Mulhouse, Nice, Saint-Étienne, Nancy, etc. Il est également président des Rencontres de la photographie d'Arles et du Domaine de Chaumont-sur-Loire.