Vid attacken sköt han en kvinnlig anställd till döds i staden Valence.
Den misstänkte gärningsmannen fortsatte sedan till grannorten Guilherand-Granges i sydöstra delen av landet. Där öppnade han eld mot en kvinna på ett sopåtervinningsbolag. Kvinnan dog senare av skadorna, enligt Valences åklagare Alex Perrin.
Den misstänkte flydde i bil från brottsplatsen. Han rammade en polisbil som försökte stoppa honom, och kunde då gripas.
Motiven till attackerna är okända, enligt Perrin.
Premiärminister Jean Castex säger att hela Frankrike sörjer, medan arbetsmarknadsminister Elisabeth Borne meddelade att hon ämnade resa till brottsplatsen.