Frédéric Kirschleger est né le 7 janvier 1804 à Munster dans le Haut-Rhin. Le jeune Frédéric est élevé par son oncle Charles Bartholdi (1762-1849), pharmacien à Munster et ancien professeur de sciences à l'Ecole centrale (lycée) de Colmar, qui lui donne ses premières notions d'histoire naturelle. A seize ans, il est placé comme élève chez un pharmacien de Ribeauvillé et c'est à ce moment qu'il commença ses premières herborisations pendant ses jours de liberté, un livre de Goethe ou de Schiller dans la poche.
En septembre 1823, il s'inscrit à la Faculté de médecine de Strasbourg. Le professeur de botanique de la Faculté et pharmacien-chef des hospices, Chrétien Nestler (1778-1832), le prend avec lui à la pharmacie de l'Hôpital civil. C'est là que le jeune Kirschleger inaugure ses premières publications en botanique par une Liste des plantes les moins connues de l'Alsace et des Vosges (1825). Le 3 février 1829, il soutient sa thèse de médecine : Essai sur les eaux minérales des Vosges , présidée par Jean-Louis Ehrmann.
Le nouveau docteur s'installe comme praticien à Munster et malgré sa nombreuse clientèle, reprend ses recherches botaniques. Ne pouvant mener de front ces deux activités, il fallut choisir, et son goût pour la botanique l'emporta : en 1834 il quitte Munster pour se fixer définitivement à Strasbourg.
Le 28 novembre 1835, Frédéric Kirschleger est nommé professeur de botanique médicale à l'Ecole de pharmacie de Strasbourg. Il y inaugure un enseignement à la fois théorique et pratique en multipliant les excursions avec herborisations sur le terrain. Le 8 juillet 1845, il concourt pour l'agrégation dans la «section des sciences physiques, pharmaceutiques et naturelles », et il est admis avec une thèse, «essai historique sur la tératologie végétale ». Nommé agrégé le 30 août, il est reçu docteur ès sciences l'année suivante. Il entreprend alors l'œuvre capitale de sa vie, sa « Flore d'Alsace et des contrées limitrophes » qu'il publie en 3 volumes chez Huder (1852,1857,1862).
En 1862, Frédéric Kirschleger fonde la « Société philomathique vogésorhénane » qui s'appellera à partir de 1893 « Association philomathique d'Alsace et de Lorraine » dont le but est d'échanger des informations ou du matériel, de discuter et de faire des excursions sur le terrain pour y observer le milieu vivant et son cadre géologique, géographique ou historique.
Contrairement à une idée reçue, Kirschleger n'a jamais eu de chaire à la Faculté de médecine, quoiqu'il ait été médecin et que la rue où elle est installée porte son nom. Il aura consacré toute son activité de botaniste à la flore régionale. Au moment où il terminait la seconde édition de sa Flore, Frédéric Kirschleger mourut à Strasbourg le 15 novembre 1869.