长沙轨道交通4号线，是长沙轨道交通第三条建成运营的地铁线路，一期工程范围为罐子岭站至杜家坪站，线路全长33.5km，设25座车站，均为地下车站，其中换乘站13座。连接望城区、岳麓区、天心区、雨花区和长沙县。

该线采用6辆编组B型车，列车最高运行速度为80km/h，设星城车辆基地、黄榔停车场；设主变电站两座（分别为咸嘉湖、游泳中心），均与2号线共享，与轨道交通1、2、3、5号线共享2号线杜花路控制中心。

该线一期工程（罐子岭站⇋杜家坪站）于2014年12月31日开工建设，2018年12月29日试运行，2019年5月26日开通运营，标志色为紫色。自开通至2019年年末，长沙轨道交通4号线总客运量为4800.4万人次。

2014年9月30日，湖南省发改委批复《长沙市轨道交通4号线一期工程可行性研究报告》。

2014年12月31日，长沙轨道交通4号线一期工程正式开工建设。

2015年11月17日，长沙市轨道交通集团有限公司面向全社会征集地铁4号线一期工程车站站名方案。

2016年4月27日，长沙轨道交通4号线一期工程车站正式站名对外发布。

2016年5月14日、16日两天，长沙轨道交通4号线一期工程一标汉王陵公园站、罐子岭站双双实现盾构始发段100米主体结构封顶。

2016年6月15日，长沙轨道交通4号线一期工程首台盾构在平阳站始发。

2017年6月23日，长沙市轨道交通集团发布公告，将地铁4号线“滨江新城站”更名为“观沙岭站”。

2018年1月31日，长沙轨道交通4号线一期工程河西段实现双线“洞通”。

2018年4月30日，长沙轨道交通4号线一期工程河西段实现双线“轨通”。

2018年7月19日，长沙轨道交通4号线一期工程首段（罐子岭站至汉王陵公园站）接触网经过低速（5-10km/h）、中速（20-30km/h）、高速（40-60km/h）三次热滑试验，标志着全线首段接触网热滑成功。

2018年8月30日，长沙轨道交通4号线一期接触网工程粟塘站至光达站下行4站3区间成功进行了电客车热滑试验。

2018年9月29日，长沙轨道交通4号线一期接触网工程福元大桥西站至溁湾镇站6站6区间成功进行了电客车热滑试验。

2018年11月4日凌晨，长沙轨道交通4号线一期工程碧沙湖站至杜家坪站实现“轨通”。

2018年11月5日，长沙轨道交通4号线一期接触网工程粟塘站至杜家坪站5站5区间及入场线成功进行了电客车热滑试验。

2018年11月24日，湖南大学站至阜埠河站区间右线顺利贯通，标志着长沙轨道交通4号线一期工程全线“洞通”。

2018年12月12日，长沙轨道交通4号线一期接触网工程树木岭站至沙湾公园站3站3区间成功进行了电客车热滑试验。

2018年12月19日，长沙轨道交通4号线一期工程在阜埠河站实现全线“轨通”。

2018年12月29日，长沙轨道交通4号线一期工程正式开通试运行。

2019年1月28日，长沙轨道交通3、4号线换乘站阜埠河站（由3号线施工单位代建）4号线部分主体结构顺利封顶，标志着4号线所有车站主体结构封顶。

2019年1月28日17:30，由中铁十一局集团有限公司电务公司承建的长沙轨道交通4号线一期接触网工程中段溁湾镇站—碧沙湖站右线共5站4区间进行了电客车热滑试验，历时三个小时，取得圆满成功。本次热滑试验为4号线最后一次热滑节点，分别进行了低速（5-10km/h）、中速（20-30km/h）和高速（40-50km/h）热滑试验。

2019年4月29日，长沙轨道交通4号线一期工程通过试运营专家评审。

2019年5月26日，长沙轨道交通4号线一期工程正式开通试运营。

2022年9月消息，经过来自全国各地14名专家4天严格细致的审查，长沙地铁4号线顺利通过正式运营前安全评估。

长沙轨道交通4号线一期工程北起望城区的罐子岭站，沿银杉路、麓山路向南敷设，至阜埠河站过湘江，继续沿黄土岭路、劳动路向东敷设，直到长沙南站与地铁2号线共线，下穿浏阳河，至杜家坪站止。

长沙轨道交通4号线的运营时间为：06:30-23:00。因首末班车发车后到达各站时间有所不同，导致各站具体服务时间略有差别，具体可见各站运营时刻表。

长沙轨道交通4号线开通初期平峰期行车间隔是9分6秒，工作日及周末最短行车间隔是7分58秒，节假日最短行车间隔7分04秒。自2019年8月7日起，长沙地轨道交通4号线日均加开列车52列次，平峰期和高峰期行车间隔分别压缩至7分24秒和6分37秒。单程跑完全程需要60分10秒。

长沙轨道交通4号线列车表面采用金属漆工艺，具有金属闪光质感，视觉效果更佳，且能更好地抵抗隧道和段场中的粉尘、风沙、雨雪侵蚀，耐候性能更优。列车电路采用可编辑逻辑控制单元（LCU）替代机械触点继电器，可提高车辆控制电路的可靠性，减少检修维护工作量。空调系统采用变频热泵式空气处理机组，可根据客室实际制冷制热需求调节运行频率，客室温差更小，乘坐环境更加舒适，且更为节能。列车风道采用有机高分子化合物复合材料，具有更优的防火及隔音性能，且较原铝合金风道减重近40%。列车取消车载制动电阻，每列车减少重量约1000Kg。汽车制动系统采用基于单个转向架控制的制动系统，系统控制精度高、响应时间短、冗余度高，安全可靠。多媒体显示屏采用21.5寸高清LCD显示屏，乘客视觉效果更佳。另外，列车采用带降噪环的S型幅板结构车轮、全新结构车窗玻璃、双层棚布贯通道、中空密封结构隔声车门、双层结构地板、喷涂阻尼材料侧墙等隔音降噪措施，增强列车隔音水平。

长沙轨道交通4号线列车最高运行速度为80km/h；一期工程设主变电站两座（分别为咸嘉湖、游泳中心），均与地铁2号线共享；与地铁1、2、3、5号线共享杜花路控制中心；一期工程设星城车辆段、黄停车场，利用黄㮾停车场靠近地铁2号线黄兴大架修基地的有利条件，在停车场内增设联络线，实现地铁线网资源共享，缩短并改善地铁4号线大架修列车转运路径。

长沙轨道交通4号线一期工程分别下穿了“一江三河两铁两隧”（即湘江、浏阳河、龙王港、圭塘河、石长铁路、京广铁路、营盘路隧道、南湖路湘江隧道），上跨了长株潭城际铁路和已运营的地铁1、2号线，盾构穿越了长沙王陵墓、北津城遗址、岳麓山国家重点风景名胜区等重点文保地点。在最小竖向净距仅5.4m的情况下下穿南湖路湘江隧道。采用明挖竖井水平加固方案，在最小竖向净距仅2.86m的情况下，成功下穿了既有地铁2号线隧道。采用物理探测和勘察方式及时封堵、填充、加固溁湾镇站至阜埠河站灰岩发育段。在湖南大学站又以“引、冲、铣”多工艺结合的工法完成遁地穿楼，微扰动盾构下穿湖南大学碰撞实验室、国家古建筑湖南大学工程馆。

长沙轨道交通4号线列车主题色为紫色，外观涂装配以黑色、银色。列车外观设计灵感来源于麓山寺后白鹤泉，抽象呈现出白鹤起飞瞬间姿态，结合紫色主题色更显优雅和富有动感，展现着古城长沙市非凡活力。

长沙轨道交通4号线标准站以紫色为装修主色调，在车站吊顶时采用AB分区造型，两边A区管线较多，B区管线较少，通过虚实结合、横竖隔行扫描的手法，最大化地延伸站内空间，这样的错层感极大地增强了车站的空间感，让乘客感觉更加舒适。地铁4号线一期工程结合车站的地理位置、周边环境、文化属性，共设特色站5座：汉王陵公园站、六沟垅站、湖南师大站、湖南大学站、树木岭站。

长沙轨道交通4号线线路规划自城西北的望城区连江路到城东南的黄兴镇宋公塘，全长56千米，共设有35个站，其中有11个是地铁线路的换乘站以及3个与城际铁路的换乘站。

长沙轨道交通4号线一期工程于2014年12月31日开工建设，2018年12月29日试运行，全长33.5千米，平均站间距1.44千米，最大站间距2096米，为湘江新城站至汉王陵公园站区间，最小站间距680米，为湖南师大站至湖南大学站区间。在星城车辆段内预留与国铁集团进行联络的条件，有利于长沙轨道交通线网大宗物资利用国铁进行运输，实现国铁与地铁资源共享，节约运输等成本。

长沙轨道交通4号线北延工程自连江路站至普瑞大道站，线路长14.26千米，其中高架线12.20千米，地下线2.06千米，设站8座，其中地下站1座，高架站7座，平均站间距为1.791千米；在线路北端设望城停车场，与10号线共享月亮岛路主变电站，投资68.31亿元，规划建设期为2018～2022年。现天津地铁4号线北延拟调整为自白马巷站至普瑞大道站（现罐子岭站），线路长约15.26km，设站9座，改为全部地下敷设。

长沙轨道交通4号线是主城区的对外辐射的骨干线路，作为长沙轨道交通“米”字型构架的重要“笔画”，其开通标志着长沙轨道交通由“十”字型架构迈进“米”字型架构，对完善线网运营构架、提升线网可达性、推动城市交通升级具有重要意义。地铁4号线覆盖湘江以西沿江交通走廊，是城市客运枢纽重要的集疏通道，在分担主城区南北向交通压力的同时，有利于引导城市向西北和东南两个方向拓展，对长沙市区域经济发展具有重要支撑作用。