Francine Niyonsaba fait ses débuts sur la scène internationale à l'occasion des championnats d'Afrique 2012, à Porto-Novo au Bénin. Elle remporte le titre continental alors qu'elle est totalement inconnue du grand public, en , devant la Kényane Eunice Sum et la Marocaine Malika Akkaoui. Elle améliore le record national qu'elle avait déjà battu une première fois en séries, et devient la première athlète burundaise médaillée d'or dans des championnats d’Afrique d’athlétisme, à quelques jours des JO de Londres elle devient une prétendante sérieuse. Fin juillet, elle porte le record national à lors du meeting Herculis de Monaco, où elle s'incline devant la Russe Elena Kofanova.