Après une formation à l'École des chartes et à l’Université Paris-IV-Sorbonne, Frédéric Duval a intégré le CNRS comme ingénieur de recherche affecté à la section latine de l’IRHT.
Élu maître de conférences en langue et littérature françaises médiévales à l’Université de Metz en 1999, il a soutenu peu après une habilitation à diriger des recherches (Université Paris-IV) avant d’être détaché pendant deux ans au sein du laboratoire ATILF.
Frédéric Duval est professeur de philologie romane à l’École nationale des chartes depuis 2011.
Il s’intéresse à l’édition critique des textes français médiévaux, qu’il aborde en praticien mais dont il explore également les méthodes. Ses travaux portent aussi sur l’histoire de la langue française (principalement dans sa dimension lexicologique), la transmission des textes et la représentation de l’Antiquité au Moyen Âge.