Jentene skal ha blitt arrestert i Tarbes sør i Frankrike og Venissieux, rett utenfor Lyon.
Arrestasjon skjedde for en uke siden, etter at sikkerhetstjenesten skal ha avdekket en plan om en selvmordsaksjon inne i synagogen i Lyon.
Jentene er nå siktet for å ha planlagt terrorisme.
Nettverk av unge islamister
Opplysningene kommer frem i Newsweek, som siterer franske JSS News og Europe 1.
De refererer en kilde i den franske sikkerhetstjenesten som forteller at jentene aldri har møttes, men kun kommunisert via sosiale medier.
– Disse jentene var en del av et nettverk av unge islamister som ble overvåket av sikkerhetstjenester, sier den ikke navngitte sikkerhetskilden.
Frankrike er blitt mer oppmerksomme på det de beskriver som online-radikalisering. spesielt etter spredning av videoer laget av jihadister som Den islamske staten (IS).
Skjøt og drepte jøder
Fire mennesker ble drept på det jødiske museet i sentrum av den belgiske hovedstaden Brussel 24. mai i år.
En person åpnet ild mot tilsynelatende tilfeldige ofre inne på museet.
En 29 år gammel franskmann er mistenkt for drap og drapsforsøk.
Belgisk politi friga overvåkningsbildene av mannen de mener stod bak terrorhandlingen mot det jødiske museet i Brussel.
Newsweek har omtalt en økning i antisemittisk vold i Europa.
– Jøder i Frankrike eller Belgia blir drept fordi de er jøder, sier Roger Cukierman, president i rådet for fransk-jødiske institusjoner.
– Jihadisme har blitt den nye nazismen. Dette gjør at folk vurdere å forlate Frankrike, sier Cukierman.
