Nicolás Francisco II de Lorena (en francés, Nicolas François de Lorraine; Nancy, 6 de diciembre de 1609-ibidem, 25 de enero de 1670) fue brevemente duque de Lorena y duque de Bar, durante el tiempo transcurrido entre la abdicación de su hermano mayor, Carlos IV, y de su propia renuncia. Como resultado, fue duque durante la invasión de Lorena por parte de los franceses en la guerra de los Treinta Años.
Nicolás fue el hijo menor del duque Francisco II de Lorena y de la condesa Cristina de Salm. Nació el día de San Nicolás y fue nombrado en su honor. Su hermana, Margarita, fue duquesa consorte de Orleans y esposa de Gastón de Francia.
Al ser el segundo hijo, no parecía destinado heredar el trono y fue destinado a la vida eclesiástica. Fue nombrado obispo coadjutor de Toul en 1619, pero nunca recibió los votos. Cuando en 1634 su hermano, Carlos IV, fue presionado para renunciar a su ducado a su favor, se convirtió en duque de Lorena.
Inmediatamente después de la adhesión de Nicolás al ducado, los franceses invadieron y obligaron al nuevo duque a firmar un tratado reconociendo su derecho a ocuparlo. En abril de 1634, el propio Nicolás huyó al exilio, y poco después abdicó, devolviendo el ducado a su hermano mayor. Sin embargo, Carlos no pudo regresar a su ducado hasta 1661.
Nicolás se casó con su prima hermana, Claudia de Lorena, hija del duque Enrique II de Lorena y de Margarita Gonzaga de Mantua. El matrimonio tuvo cinco hijos:
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