Hun døde på et sykehus i utkanten av Paris søndag kveld, sier agenten hennes Danielle Gain til AFP.
Dequenne ble diagnostisert med en sjelden form for kreft i binyrene i oktober 2023, skriver nyhetsbyrået.
Den belgiske skuespilleren ble for alvor kjent som 17-åring med filmen «Rosetta» i 1999.
Filmen, som ble regissert av brødrene Luc og Jean-Pierre Dardenne vant Gullpalmen under filmfestivalen i Cannes, og Duqenne fikk prisen for beste skuespiller, skriver filmnettstedet Deadline.
Dequenne, som ble født 29. august 1981, spilte i flere franskspråklige filmer.
Hun var også med i kostymedramaet «The Bridge of San Luis Rey» sammen med blant andre Robert de Niro og Cathy Bates, skriver Deadline.
Hun spilte også i filmen «Close», som vant Oscar for beste fremmedspråklige film i 2023.
I 2024, etter kreftdiagnosen, dukket skuespilleren opp under filmfestivalen i Cannes for å markere 24-årsjubileet til filmen «Rosetta» sammen med Dardenne-brødrene.
Hun promoterte også sin aller siste film, den engelskspråklige katastrofefilmen «Survive», skriver Guardian.