Halbherr wuchs in Rovereto, damals Teil der Grafschaft Tirol auf. Nach dem Besuch des Gymnasiums, das er 1876 abschloss, besuchte er mit seinem Vater Rom, Pompeji und Neapel. Da er keine italienische Staatsbürgerschaft besaß, wurde ihm die Aufnahme in die höhere Schule für Archäologie verweigert. Noch 1876 schrieb er sich an der Universität Rom ein. 1880 schloss er die Universität mit der Laurea ab. In seiner als brillant bezeichneten Abschlussarbeit beschäftigte er sich mit der Geschichte der Goten.[1]
Halbherr führte zahlreiche Ausgrabungen auf Kreta durch. 1884 entdeckten er und Ernst Fabricius in Gortyn (neugriechisch Gortys) das Stadtrecht von Gortys, Inschrifttafeln aus der Zeit um 500 v. Chr. bis 450 v. Chr., die aus 42 Steinblöcken zusammengesetzt sind und insgesamt 17.000 Zeichen umfassen. 1885 begann er mit Grabungen in der „Höhle des Schäfermädchens“ (Spiliara tis Voskopoulas) in der Nidahochebene, die nach 1983 von den Archäologen Jannis und Efi Sakellarakis systematisch fortgeführt wurden. Die Inscriptiones Creticae wurden anhand der von ihm gesammelten Materialien von Margherita Guarducci herausgegeben.
Um 1900, also etwa zur selben Zeit, als Arthur Evans in Knossos arbeitete, begannen in Phaistos unter Halbherrs Leitung die Grabungen der italienischen archäologischen Mission. Halbherr arbeitete vollkommen anders als Evans, daher wurde in Phaistós viel weniger rekonstruiert als in Knossós. In Agia Triada, wo er ebenfalls grub, befindet sich heute ihm zu Ehren eine Büste.
Im ausgehenden 19. Jahrhundert interessierte sich Halbherr zunehmend für Libyen, die antike Kyrenaika, da er deren historischen Beziehungen zu Italien nachgehen wollte. Sein Versuch, eine italienische Grabung in Kyrene zu etablieren, scheiterte jedoch, als 1909 ein amerikanisches Team die Grabungserlaubnis erhielt:
„Unsere Expedition wird so aus archäologischer Sicht völlig nutzlos [...]. Wissenschaftlich gesprochen ist der einzige für Antikenstudien und -forschungen interessante Punkt Kyrene: der Rest lohnt die Mühe nicht“ (il resto non vale la pena).
Mario Negri: Scrivono palazzi e labirinti. Edizioni dell’Orso, Alessandria 2005. ISBN 88-7694-853-8
Silvio Accame (Hrsg.): F. Halbherr e G. de Sanctis: Pionieri delle missioni archeologiche italiane a Creta e in Cirenaica. Rom 1984 (Studi pubblicati dall’Istituto italiano per la storia antica 34)