Родился 4 мая 1907 г. в с. Новогутове Омской обл.

Доктор физико-математических наук (1971), профессор (1971).

Окончил физико-математический факультет Томского университета (1936).

Участник Великой Отечественной войны. Был в плену, бежал. Воевал в партизанском отряде.

Работал в Институте физики металлов АН СССР (1936–1949), Уральском университете (1949–1978), где стал профессором, заведующим кафедрой физики твердого тела (1960–1970). Много сделал для укрепления и развития лабораторной базы кафедры, совершенствования учебного процесса.

Ф. П. Рыбалко выполнил большой цикл работ по исследованию механизма пластической деформации и разрушения моно- и поликристаллов. В этих работах впервые было показано, что при знакопеременной деформации имеет место накопление сдвигов разного знака, играющее главную роль в процессе макролокализации деформации и разрушения, и была предложена модель механизма знакопеременной деформации.

Опубликовал более 130 научных работ. Подготовил десять кандидатов наук.

Удостоен премии Уральского университета за цикл работ по теме «Исследование особенностей поведения металлов под нагрузкой» (1976). Награжден медалями «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.», «За боевые заслуги», «За трудовую доблесть», «Двадцать лет победы в Великой Отечественной войне 1941–1945 гг.», «50 лет Вооруженных Сил СССР», «За доблестный труд. В ознаменование 100-летия со дня рождения В. И. Ленина».