Endast 19 procent av väljarna i Frankrike skulle rösta på Hollande, 34 procent skulle ge sin röst till den förre presidenten Nicolas Sarkozy, och 23 procent skulle rösta på Nationella frontens Marine Le Pen.
Undersökningen utförd av BFMTV visar därmed att den sittande socialistiske presidenten inte skulle ta sig vidare till andra valomgången.
Av de som röstade på Hollande i första valomgången i förra presidentvalet 2012 svarade bara 41 procent att de skulle rösta på honom igen.
I en andra valomgång skulle Nicolas Sarkozy få 67 procent och Marine Le Pen 33 procent, skriver Le Figaro.
Undersökningen utfördes via internet på 1027 personer över 18 år i hela landet mellan 26 och 28 april.