4-я армия первого формирования образована в сентябре 1939 г. в составе Белорусского Особого военного округа на базе Бобруйской армейской группы.

Накануне Великой Отечественной войны управление армии объединяло 28-й стрелковый и 14-й механизированный корпуса, 62-й укрепленный район, ряд артиллерийских и других частей. С началом военных действии армия в составе Западного фронта вела тяжелые оборонительные бои с превосходящими силами противника, в ходе которых была вынуждена отойти из района Бреста на Кобрин, Бобруйск.

4 июля остатки частей армии были выведены в район Новозыбков и подчинены командующему 21-й армии. После доукомплектования армия с 15 июля продолжала вести упорные оборонительные бои на левом берегу р. Сож в районе г. Пропойск (Славгород).

26 июля 1941 г. на основании директивы Ставки ВГК от 23 июля 1941 г. войска армии переданы в состав 13-й армии, а ее полевое управление обращено на формирование полевого управления Центрального фронта.

Командующий генерал-майор Коробков А.А. (январь-июль 1941 г.).

Член Военного совета: дивизионный комиссар Шлыков Ф.И (июнь- июль 1941 г.).

Начальник штаба полковник Сандалов Л.М. (август 1940 г. — июль 1941 г.).

4-я армия второго формирования (с 26 сентября по 17 декабря 1941 г. 4-я отдельная армия) создана 26 сентября 1941 г., на базе войск 52, 54-й армий и резерва Ставки ВГК с непосредственным подчинением Ставке ВГК. В качестве управления армии было использовано полевое управление 52-й армии 1-го формирования.

Первоначально в состав армии вошли 285, 292 и 311-я стрелковые, 27-я кавалерийская дивизии, танковая бригада, 2-я резервная авиагруппа, ряд артиллерийских и других частей.

В первой половине октября армия была развернута на правом берегу р. Волхов от Кириши до Грузине (12 км восточнее Чудово). В октябре- декабре 1941 г. участвовала в Тихвинской оборонительной и Тихвинской наступательной операциях. К концу декабря войска армии (с 18 декабря в составе вновь образованного Волховского фронта) вышли к р. Волхов в районе Кириши и захватили плацдармы на ее левом берегу северо-западнее Грузине. В последующем до октября 1943 г. (с 24 апреля 1942 г. в составе войск Ленинградского фронта, а с 9 июня вновь в составе Волховского фронта 2-го формирования) армия вела бои по расширению захваченных плацдармов и удержанию занимаемых рубежей на р. Волхов. В октябре она ликвидировала киришский плацдарм противника и с этого времени основными силами занимала оборону на левом берегу р. Волхов.

25 ноября 1943 г. на основании директивы Генерального штаба от 28 октября 1943 г., в связи с изменениями в группировке войск Волховского и Ленинградского фронтов армия была расформирована.

Командующие: полковник Сандалов Л.М. (июль 1941 г.); генерал-лейтенант Яковлев В.Ф. (сентябрь-ноябрь 1941 г.); генерал армии Мерецков К.А. (ноябрь-декабрь 1941 г.); генерал-майор Иванов П.А. (декабрь 1941 г. — февраль 1942 г); генерал-майор Ляпин П.И. (февраль-июнь 1942 г.); генерал-майор, с сентября 1943 г. генерал-лейтенант Гусев Н.И. (июнь 1942 г. — ноябрь 1943 г.).

Члены Военного совета: дивизионный комиссар Пронин А.М. (сентябрь-ноябрь 1941 г.); дивизионный комиссар Зеленков М.Н. (ноябрь- декабрь 1941 г); полковник Алферов И.П. (декабрь 1941 г.); дивизионный комиссар Зуев И.В. (декабрь 1941 г. — март 1942 г.); полковой комиссар Грачев Л.П. (март 1942 г.); полковой комиссар Бобров А.Ф. (март-октябрь 1942 г.); дивизионный комиссар, с декабря 1942 г. генерал-майор Пантас К.Л (декабрь 1942 г. — ноябрь 1943 г.).

Начальники штаба, генерал-майор Ляпин П.И. (сентябрь-декабрь 1941 г); полковник Виноградов П.С. (декабрь 1941 г. — март 1942 г.); полковник Алферов И.П. (февраль-март 1942 г.); полковник, с января 1943 г генерал-майор Рождественский Б. А. (апрель 1942 г. — ноябрь 1943 г.).