La carriera ecclesiastica di Franz Lothar von Schönborn ebbe inizio nel 1665 quando venne nominato canonico a Würzburg per poi ottenere anche i canonicati di Bamberga nel 1667 e Magonza nel 1689. In quest'ultima sede venne nominato coadiutore nel 1694.
Nel 1710 Franz Lothar venne coinvolto in uno scontro con il capitolo della cattedrale dal momento che l'Arcivescovo desiderava porre un proprio nipote tra i suoi coadiutori, garantendogli il diritto di successione. Il capitolo, invece, propose Francesco Luigi del Palatinato-Neuburg e con il sostegno del papa impose questa nomina. Il regno di Franz Lothar tentò di restaurare la potenza del principato arcivescovile. Dopo essere entrato in conflitto per la Guerra dei Nove anni e per la Guerra di successione spagnola, durante le quali l'arcivescovato venne completamente devastato, egli riformò l'amministrazione, le tasse e le leggi, con l'intenzione di centralizzare lo stato. Per mantenere assicurato il suo ruolo di principe elettore, nel 1711 promosse la Capitulatio Cesarea di Carlo VI.
Franz Lothar morì a Magonza il 30 gennaio 1729. Spesso condannato dalla storia per aver tentato di arricchirsi attraverso lo sfruttamento dei beni del capitolo della cattedrale di Magonza, viene oggi invece ricordato come uno dei modelli di monarca ecclesiastico assolutista. Durante il suo regno, aumentò le tasse del capitolo della cattedrale e la privò di alcuni suoi diritti, ma ebbe anche il pregio nel 1726 di procedere alla costruzione di una nuova rete di acqua potabile a favore della città di Magonza, realizzando una nuova grande fontana a commemorazione di questo evento nel nuovo quartiere di Bleichenviertel da lui fatto costruire. Egli eliminò anche molte carenze nell'amministrazione statale, nel campo della giustizia e delle finanze, conducendo ad una snella centralizzazione dello stato.
R.H. Thompson: Lothar Franz von Schönborn and the Diplomacy of the Electorate of Mainz. From the Treaty of Ryswick to the Outbreak of the War of the Spanish Succession, Springer Netherland 1973; ISBN 978-90-247-1346-2
Kurfürst Lothar Franz von Schönborn 1655–1729 Begleitkatalog zur Gedächtnisausstellung zur 300-Jahr-Feier seines Geburtstages Bamberg, 1955
Uta Hasekamp: Die Schlösser und Gärten des Lothar Franz von Schönborn: das Stichwerk nach Salomon Kleiner, (Grüne Reihe; Bd. 24), Worms: Werner, 2005, ISBN 3-88462-192-0.