– Krig är alltid ett nederlag, det är förstörelse av mänskligt broderskap. Bröder, sluta! Sluta!, uppmanade påven.
Den 86-årige Franciskus upprepade också tidigare uppmaningar om att humanitärt bistånd måste tillåtas in i Gazaremsan och att gisslan måste befrias.
Den 7 oktober tog sig terrorstämplade Hamas, som styr i Gaza, in i Israel och dödade minst 1 400 människor. Runt 200 togs som gisslan.
Under de pågående israeliska vedergällningsattackerna har mer än 4 600 palestinier dödats, enligt det Hamasstyrda hälsodepartementet.
– Krig, vilket krig som helst som finns i världen – jag tänker också på det plågade Ukraina – är ett nederlag, sade Franciskus i bönen.
Vatikanen meddelade också på söndagen att påven och USA:s president Joe Biden haft ett samtal under dagen om "konfliktsituationer i världen och behovet av att identifiera vägar till fred".
Samtalet uppges ha pågått i omkring 20 minuter.