Diplômé de l'École des Hautes Études Commerciales de Jouy-en-Josas, en France, Frédéric Van Heems a commencé sa carrière en 1986 au journal français Le Figaro, avant de rejoindre le groupe Lagardère en 1994 où il a été président-directeur général, d'abord pour Lapker en Hongrie, puis pour Zendis en France. En 2002, il rejoint Areva, en tant que directeur du programme d'enrichissement de l'uranium. Trois ans plus tard, il a été nommé président et directeur général de Canberra, leader mondial des systèmes et solutions de mesure de la radioactivité, où il était basé à New York. En 2009, il est nommé PDG du groupe Cegelec. En 2011, il crée sa société de conseil, et en 2013, il devient PDG d'Alstom Power Automation and Control.
Frédéric Van Heems a rejoint Veolia en 2014 en tant que directeur général de sa filiale Siram en Italie. Il est nommé directeur général de Veolia Eau France en 2016, avant de devenir président-directeur général de Veolia Amérique du Nord en 2021.
