Frank Santoro est né le 14 mai 1972 à Pittsburgh.
Après des études artistiques au San Francisco Art Institute, il se lance en 1992 sous le pseudonyme de Sirk dans l’auto-édition d’un magazine d’illustrations photocopiées détournant l’imagerie populaire des années 30. Dix numéros de ce magazine seront publiés entre 1992 et 1994.

Fasciné par le grand format des bandes dessinées publiées dans les pages du dimanche des quotidiens américains, Frank Santoro se lance dans un projet lui permettant d’expérimenter de nouvelles techniques de narration et de découpage des planches de bande dessinée. Il dessine Storeyville de janvier à juin 1995. Il imprime dans le Wisconsin 10 000 exemplaires de Storeyville au format des quotidiens américains, sur papier journal. Un petit nombre d’exemplaires seront vendus au cours de conventions mais la plus grande partie du tirage finira distribuée gratuitement dans des boîtes à lettres, des librairies ou encore des salles de cinéma de la région de Pittsburgh. En dépit de ces problèmes de distribution, Storeyville devient l’une des bandes dessinées de référence des années 1990.
Quelques-unes des plus grandes figures de la bande dessinée indépendante américaine auront remarqué ce brillant ouvrage, et parmi eux Chris Ware, Seth et David Mazzucchelli.

Frank Santoro délaisse ensuite la bande dessinée pendant une dizaine d’années et retourne à San Francisco en 1996 pour se consacrer à la peinture. Trois ans plus tard il déménage à New York où il travaille à la galerie Matthew Marks, puis pour le peintre Dorothea Rockburne. En 2001, il expose ses travaux à l’American Academy of Arts and Letters Invitational puis devient l’assistant du peintre italien Francesco Clemente. À partir de 2005, il renoue avec la bande dessinée et publie quelques histoires courtes. En 2007, PictureBox réédite Storeyville en reproduisant à l’identique le format de la version originale, mais sous couverture cartonnée. Il publie ensuite quelques histoires courtes publiées par PictureBox ou dans les revues Mome et Kramers Ergot. Il collabore régulièrement avec Dash Shaw sur les projets de dessins animés. Son dernier livre, Pompeii est publié en septembre 2013 chez PictureBox.
Frank Santoro vit à Pittsburgh.