Nästan en tredjedel av väljarna stödde FN mot invandring, som vann i sex av Frankrikes 13 regioner.
Trots FN-vågen kommer en andra omgång den 13 december att bli den som bestämmer.
Det var det första valprovet sedan förra månadens Parisattacker, då jihadistiska beväpnade män dödade 130 personer.
Det nationalistiska FN fick ungefär 28 procent, framför center-höger republikanernas parti under ledning av före detta president Nicolas Sarkozy, som svarade för knappt 27 procent, och det styrande socialistpartiet (PS), som släpade efter med 23,5 procent.
PS sade att den skulle dra sig tillbaka från den andra omgången i två regioner, i norr och söder, för att försöka blockera en avrinning seger för FN.
På Twitter sa Marine Le Pen att både PS och republikanerna "smular" och att "det franska folket är sjukt och trött på den gamla politiska världen".
Fransk press ser traditionella fester i härdsmälta
Har Frankrikes nationalfront förändrats?
Längst till högers charm offensiv
I en serie intervjuer fördömde hon PS för att ha dragit tillbaka vissa kandidater från den andra omgången och sade att PS varken var "lojalt eller demokratiskt" och "behandlade sina väljare som valurnorna".
PS-kandidaten i en tredje region, Alsace-Champagne-Ardenne-Lorraine i östra Frankrike, avvisade en uppmaning från partiledaren Jean-Christophe Cambadelis att dra sig tillbaka i den andra omgången. Jean-Pierre Masseret sade att han inte kunde förväntas lämna 5,5 miljoner människor i händerna på ett republikanskt parti som hade vänt sig till den extrema eller extrema nationalistiska högern.
Nicolas Sarkozy vägrade att göra några taktiska överenskommelser med PS inför den andra valomgången.
Resultatet på söndagen var ett stort slag för den socialdemokratiske presidenten Francois Hollande, som hade sett förbättrade opinionssiffror efter Parisattackerna.
Frankrikes nya regionala myndigheter har stora befogenheter när det gäller lokal transport, utbildning och ekonomisk utveckling.
Omröstningen är också ett viktigt prov på FN-stöd inför presidentvalet 2017.
Det finns en surt anti-etablerande stämning i Frankrike, som nationalfronten - ett väsentligt anti-etableringsparti - drar full nytta av.
Naturligtvis kommer seger för FN inte nödvändigtvis att översättas till makt.
De regionala valen (som de flesta franska val) är i två omgångar. Nästa söndag kan väljarna samlas kring de två huvudpartierna.
Men i två regioner - norr och Cote d'Azur - har nationalfronten krossat oppositionen. I ett tredje - Alsace - är dess chanser mycket starka. Andra är inte utom räckhåll.
Läs mer från Hugh
Marine Le Pen har distanserat FN från sin far Jean-Marie Le Pen, som grundade den och har åtalats för antisemitism. Hon hävdar att Frankrike inte kan ta in fler muslimska invandrare.
Man tror att den utbredda oron för invandring och rädslan för ytterligare terroristattacker har ökat FN:s stöd.
Marine Le Pen stod i Nord-Pas-de-Calais-Picardie, en ekonomiskt deprimerad nordlig region som tidigare var ett socialistiskt fäste.
Hennes brorsdotter Marion Marechal-Le Pen stod i Provence-Alpes-Cote d'Azur i söder. Båda vann mer än 40 % av rösterna och slog tidigare rekord för partiet.
Marine Le Pen kallade det ett "magnifikt resultat" som bevisade att FN var "utan strid Frankrikes första part".
FN "ger rötter, strukturerar sig och vinner ständigt det franska folkets förtroende", berättade hon för RTL radio.
FN hade tidigare vunnit Europaparlamentsval i Frankrike och kommunalval.
Det regionala valet hölls under ett undantagstillstånd som förklarades efter Parisattackerna, som påstods av s.k. Islamiska statens militanter.
Den triumferande ledaren för den längst till höger nationella fronten (FN), Marine Le Pen, säger franska väljare förkastade den "gamla politiska klassen" i regionala val som satte hennes parti överst.