广州地铁4号线

最早於1997年規劃中，已經出現了現有四號線北段的雛型。當時此線為方案A中5號線的一條支線，從琶洲分岔出來，沿車陂路往北到世界大觀東南側。

2000年方案中，該段支線被獨立出來，北段進一步延伸到科學城內，在萬勝圍站與舊2號線換乘，南端因應番禺撤市建區，得以延長至新造鎮。現有4號線北段初步定型。

然後於2003年方案中，4號線北段從沿車陂路改為先行走一小段中山大道再轉入大觀路；南端得以沿京珠高速繼續延長，在規劃廣州新城附近轉彎，東進至海鷗島。北段亦從科學城延伸，沿開創大道抵達蘿崗中心區。而當時的3號線在到達廣州新城後，也沿京珠高速繼續向南，到達南沙。後來2003年方案局部修改，3號線和4號線交換廣州新城（現海傍站）以南及以東的路段，4號線確定向南進入南沙。其後蘿崗區選擇直接通往廣州市區的6號線來連接蘿崗中心區，4號線改為從科學城往北延伸抵達水西，4號線全線走向基本得以定型。

後來於2010年年末，4號線規劃中的黄村以北段被單獨裁剪出來，獨立成為21號線。

而4號線金洲以東一段原本经由进港大道至港前大道前往南沙客运港，後於2012年国家发改委批复的正式方案中改為沿环市大道南行走，以服務南沙舊鎮市民[1]。原本进港大道至港前大道一段线位则让予规划中的南沙環線（15號線）。

東涌站

从石站远眺

2003年1月28日，2號線調整工程琶洲塔站（現8號線萬勝圍站）開工，標誌着2號線調整工程及4號線試驗段正式開工[2]。2004年8月13日，新造主體結構封頂[3]。2005年1月11日，大學城專線小谷圍站（現大學城南站）封頂[4]。

2005年，4號線首期（奧體中心至新造）的工程可行性研究報告獲得國家發改委批覆。同年12月26日，四號線首期以大學城專線（萬勝圍站至新造站）的名義與2號線調整工程：琶洲至萬勝圍段及三號線首通段一同投入服務。此時只能在萬勝圍站換乘至4號線，通車初期由於列車不足，列車班次極其疏落，達到32分鐘一班，每個4號線車站都貼有列車時刻表。

而到2006年，4號線二期（新造至沖尾）的工程可行性研究報告亦獲得批覆[5]。2006年8月16日，4号线新造—黄阁段区间8标高架桥合龙，成为4号线高架段首段合龙的高架桥，以及首段采用拼接法建造的高架桥[6]。2006年11月18日，新造至黄阁段长轨，于低涌站完成焊接，标志着四号线长轨正式铺通[7]。2006年12月4日，黄阁变电所成功受电，标志着四号线二期全线电通[8]。12月20日，四號線大學城專線段暫停服務9天，进行熟悉路线及开通前的营运演练。2006年12月30日，4號線恢復服務，同時從新造延長至黃閣。新造至黃閣段也是廣州地鐵的第一段高架路線[9][10]。

2007年5月8日，四號線因應路線延長至金洲，再次暫停服務長達50天，進行全線聯合調試。2007年6月28日，4號線恢復服務，延長至金洲站，同時增設蕉門站。至此4號線二期路段全線通車[11]。

2007年4月26日，车陂南~万胜围区间（以下简称“车万区间”）隧道继3月18日右线贯通后，盾构区间左线盾构机抵达车陂南站，该段区间正式双线贯通[12][13]。2009年3月22日，车万区间铺轨完成，为5号线列车转场至鱼珠车辆段提供了必要的通道[14]。2009年12月28日，五號線通車投入服務当天，四號線亦北延一站，過江至天河區到達車陂南站與五號線換乘。

2009年3月26日，4号线信号系统实现全功能开通，能为列车提供自动驾驶（ATO）功能[15]。

2010年9月25日，四号线北延段（车陂南至黄村）與拆解後的新二號線和八號線投入服務，亦宣告黄村站到金洲站的四号线首期和二期線路全线通車[16]，同时四号线也将位于黄村的亚运主场馆广东奥林匹克体育中心和位于海傍的广州亚运城链接起来，成為亞運專線，为亚运會提供快速的交通通道。

2015年5月9日起，4號線實施長短線運營模式[17]。同日往金洲的尾班車將延遲至23：15分从黄村站開出，取代該時段內原來往新造的短途班次列車。

南沙客运港站站台

2012年7月，四号线南延段获国家发展改革委正式批复[1]。

2013年8月16日，國家環保總局批覆四號線南延段環境影響報告書。同年11月5日，南延段工程正式開工建造。

2015年1月26日，资讯园站（南橫站）主體結構封頂，成為第一個主體結構封頂的南延段車站；2015年8月27日，金隆（飞沙角）至广隆區間右線盾構隧道順利貫通，為南延段工程首段隧道貫通。[18]

2016年7月28日，南沙客运港站主體結構封頂，標誌着四號線南延段全線車站完成主體結構工程[19]。9月30日，塘坑-南橫站左線盾構隧道完工，標誌着四號綫南延段全線隧道貫通[20]。

2017年3月30日，南延段全線路軌貫通。5月11日，南延段全線送電成功，標誌四號線南延段建造已進入尾聲。南延段全部車站及軌行區已於7月28日從建造事業總部陸續將屬地管理權、調度指揮權、設備操作維護使用權移交給運營事業總部，隨即於29日進入運營調試階段。從10月11日開始全線進行營運時刻表演練，首期路段（黃村-金洲）保持目前營運服務水平，南延段（金洲-南沙客運港）不載客運行。

2017年12月28日，广州地铁4号线南延段及庆盛站开通运营。

• 黃村站：换乘21号线。兩線大致平行，但因建设期间没有作出预留，且21號線的車站比4號線車站偏北，為站廳通道換乘。因通道較長，設有自動行人道。
• 萬勝圍站：换乘8号线。本站属于旧2号线调整工程增加的车站，亦是8号线现时的终点站。8号线位于上方为侧式站台，4号线位于下方为岛式站台。值得一提的是，因為扶梯、升降機等設備的佈置需要一定空間，下层的4号线站台实际比4节L编组所需要的要长，因此停车后司机需要打开屏蔽门的安全门在站台上瞭望。
• 車陂南站：换乘5号线。与5号线同步建造，为T字形节点式换乘。
• 大学城南站：换乘7号线。建造时已同步建造下层的7号线岛式站台，该站台在设计上同时亦承担了连接4号线两个侧式站台的作用，为十字型节点式换乘，惟預留結構僅可供4節編組L型車使用，現時7號綫確定改為使用6節編組B型車，故動工時需要對預留結構進行擴建。

• 大学城南站：换乘12号线。兩線大致平行，因建设期间没有作出预留，預計為站廳通道換乘。

• 车陂站：换乘13号线。兩線大致平行，但建造時只預留在車站北側新建13號線車站，預計為站廳換乘。
• 官洲站：换乘12号线。因建设期间没有作出预留，預計為站廳換乘。
• 大学城北站：换乘12号线。兩線大致平行，因建设期间没有作出预留，預計為站廳通道換乘。
• 海傍站：换乘3号线。亞運城建設時已預留了3號線車站位置，既有4號線車站位於地面的站廳也預留了地下換乘通道和扶梯接入的位置，預計可以實現站廳換乘。
• 南沙客運港站：4號線建設時已預留換乘節點，与规划中的15号线进行换乘。4號線位於下方負三層，為側式月台；15號線位於上方負二層，為島式月台。

新造车辆段位于新造站与石站之间，兴业大道旁，进出岔口在新造站和官桥站路线之间，四号线的车辆维护与停放基地，同时也是四号线控制中心所在地，亦是广州地铁首个L型列车车辆段。车辆段面积16.5公顷，绿化率达50%。4号线的控制中心亦设置于车辆段内。

由于4号线在正线使用第三轨供电，在车辆段使用接触网供电，因此有别于普通路线地在车辆段入口会有一段同时存在接触网和第三轨的轨道供列车转换。此外车辆段内的试车线也同时布置有接触网和第三轨。

鉴于当时广州地铁的线网内既有A、B型車路线没有与L型車路线连接的联络线，从国铁路线运送至西朗车辆段的新购列车只能解编后通过平板车转运，因此车辆段内亦有一段既无接触网亦无第三轨的轨道，用于装卸由平板车运输的车厢。

南沙停車場位于金洲站与廣隆站之间，南沙区金隆路西側、虎門高速公路北側廢棄採石場內，进出岔口在金洲站和飛沙角站及廣隆站和飛沙角站路线之间，四号线的车辆维护与停放基地，停車場面积16.7公頃。

該停車場設置於地面，將會建設停車場上蓋項目[21]。

四號線建造時，在新造站和石站之間預留了一個官橋站。建造時官方稱目前未有建站條件，故作出預留方便以後增設這個車站。在預留車站的位置上僅設置有信號系統所需設備，在路軌旁做好預備方便以後建站時進行土建工程同時又不影響四號線正常營運。官橋站預計將會連接佛莞城際轨道的同名車站以提供換乘。

近期随着官桥站周边清华科技园广州创新基地、尖峰山森林公园、现代产业园广汽汽车研发生产基地等项目开工兴建，周边规划对于地铁车站的需求日益迫切。官桥站的兴建，将加快启动周边地区的土地开发，进一步增强四号线促进广州市“南拓轴”沿线地区发展的作用，有利于沟通城市轨道交通网、外围城际轨道交通线及各种常规交通间的客流，提高交通方便可达性，发挥交通网络优势。2014年3月4日，《广州市轨道交通四号线官桥站工程可行性研究报告》通过了广州市发改委委托广州市国际工程咨询公司组织召开的技术评估会。

在2010年前的規劃當中，4号线北端亦会从黄村站一直向北延伸到萝岗中心区及科学城腹地，预定在暹岗（現蘇元站）与6号线换乘，一直到达水西，但該段在規劃調整中被單獨截出，並且從兩端分別南延，東延，成為21號線。換言之該計劃已被取消。

由於4號線延長至科學城的計劃已被取消，同時针对天河区東北部的“智慧城”因交通不便导致人才流失的情况，天河区区长曾公开呼吁把4号线北延至智慧城[25]，一旦該方案得到確定，4號線將直接往北延長，穿過智慧城腹地，亦有望接駁上6號線二期的高塘石站。但在2012年8月13日的21号线第二次环评增加了天河智慧城站，以此回應天河區的要求。不过该車站位於小新塘村和凌塘村（規劃天河軟件園）附近，對智慧城核心區的覆蓋面相當有限。因而智慧城在未来得到进一步发展后，该计划仍有实施的需求。