1917年12月10日第4步兵师成立于美国本土北卡罗莱纳州格林兵营,次年开赴欧洲参加第一次世界大战 。在5个月的激战中 ,该师伤亡11500人,是西线唯一一个在英法两国防区均参加过作战的美国师。第二次世界大战期间,1944年,第4步兵师开赴欧洲,参加了诺曼底登陆战役 。在犹他地域登陆的该师第8步兵团是第一支冲上诺曼底的盟军部队。在随后的战斗中,第4步兵师陷入重围,包括师长小西奥多·罗斯福在内共有5000多人伤亡,后来被第101空降师救出 。在二战结束前该师还参加了解放巴黎和阿登战役。1966年至1970年,第4步兵师参加了越南战争,在这之后一直在本土驻扎。在反恐怖主义战争开始后,刚刚完成数字化升级的第4机械化步兵师立即被投入到了伊拉克战场,在代号为逊尼派三角区域中的提克里特、巴古拜、萨马拉等地与恐怖分子作战,先后打死、打伤以及俘获大批恐怖分子。值得一提的是,在2003年底进行的红色黎明行动中,第4步兵师一举抓获伊拉克政权“渠魁”-萨达姆·候赛因。
在满编情况下,第4步兵师装备有:M1全履带主战坦克290辆,M2步兵战斗车280辆,M3骑兵战斗车100辆,斯特莱客装甲车308辆,全履带作战工程车8辆,AH-64阿帕奇武装直升机36架,AH—1眼镜蛇攻击直升机8架,UH-60“黑鹰”直升机24架,UH—1效用直升机6架。OH—58D观察直升机44架,EH—60电子干扰直升机3架,标枪反坦克导弹发射装置180部,复仇者防空导弹系统36部,改进型火神高炮24门,155毫米自行榴弹炮72门,多管火箭炮9门,107毫米迫击炮66门,90毫米无座力炮24门,40毫米榴弹发射器1112具,12.7毫米三脚架重机枪484挺,7.62毫米机枪966挺 ,各种作战和输送车辆5748部,各型无线电台5281部,各种夜视设备4983具,各种辐射剂量检测仪3066件。
第4机步师编制总人数约17278人 ,下辖1个装甲旅旅部和旅部连 ,2个机步旅旅部和旅部连,共编有5个重型坦克营 ,5个机械化步兵营,1个战斗航空旅(辖2个攻击直升机营、1个战斗支援航空营、1个骑兵中队),1个师支援司令部(辖3个前方支援营、1个保养支援营、1个运输飞机保养连) ,1个师炮兵司令部(辖3个155毫米自行榴弹炮营、1个M270多管火箭炮连 、1个目标搜索连),1个通信营 ,1个防空炮兵营 ,1个军事情报营 ,1个化学连 ,1个宪兵连和1个师乐队。