建设规划
沈阳地铁线网规划于2008年修编完成，线网规划由“四横、四纵、两L、一弦线”共11条线路组成，总长约400公里。
2005年8月，经国务院同意、国家发改委批复了沈阳市快速轨道交通建设规划（2003—2010），包括地铁一号线一期工程、二号线一期工程，两条线路全长40.85公里、投资概算171.8亿元，此后又相继批复了两个项目的可研报告和延伸线工程，均已按期建设完成并投入运营。
2012年6月，经国务院同意，国家发改委批复了沈阳市近期（2012年—2018年）线网建设规划，包括地铁四号线一期、九号线和十号线工程，线路全长118公里，预计总投资610.38亿元。
线路走向
沈阳地铁4号线贯穿城市南北发展主轴，连接和平区、沈河区、大东区、苏家屯区、浑南区等新老城区。
站点设置
沈阳地铁4号线（一期）工程共设站点23座。具体如下：
建设进展
2017年9月6日，沈阳地铁四号线全面进场开工，全线23座车站中的城建学院站、沈阳南站站、长白南站站（与九号线换乘站）、北大营街站（与十号线换乘站）4座车站已经完成主体结构的施工。
沈阳地铁四号线望花街站、望花屯站、王士屯站、上河村站、红椿路站5座车站正在进行维护施工，11座车站正在进行管线迁移、交通疏解等前期工作。在地铁四号线城建学院站，地铁四号线首台盾构机成功运行，此次始发盾构的区间是城建学院站至沈阳南站站区间左线隧道，线路长度1312米，预计2018年3月将实现双线洞通，2018年4月份沈阳地铁四号线将全面进入主体施工阶段。
2018年3月21日，沈阳地铁四号线4座车站已完成主体施工，7座车站已完成围护施工，4月份将全面进入主体施工阶段，预计2020年底通车试运行。
2018年12月27日，由中铁广州工程局集团有限公司（原中铁港航局）承建的沈阳地铁四号线十五标城建学院站至沈阳南站站区间右线盾构区间胜利贯通，标志着沈阳地铁四号线首个施工标段主体建设圆满完成。
2020年3月10日，沈阳市新型冠状病毒肺炎疫情防控工作”第三场新闻发布会透露，沈阳地铁四号线预计2022年开通运营。2020年4月29日，在沈阳地铁10号线开通仪式现场，沈阳地铁总工程师高云胜介绍，地铁四号线工程已完成50%的土建工程，预计2020年将完成75%。
2020年8月16日，地铁4号线十一标砂阳路站-长白北站区间盾构右线顺利始发，正式进入隧道掘进施工阶段。这一施工段将穿越浑河及其堤防段，河床深、土质差、河床下情况复杂，施工面临较大的困难和挑战。
2020年8月28日，地铁4号线九标太原街站二衬扣拱结构全部顺利完成。
2020年9月15日，沈阳地铁四号线长白岛站至长白南站左线盾构区间顺利贯通。该区间左线全长1381米，盾构下穿9号水源地、纱窗厂附近多栋建筑物和长白岛内河，处于交通要道，地表沉降风险高。项目部成立技术攻克小组，邀请专家现场指导，全过程、全方位确保穿越时的最小沉降，确保了左线盾构顺利贯通。
2020年9月15日，地铁4号线十二标长白北站-长白岛站区间右线“永安号”盾构机顺利始发，右线隧道正式进入掘进施工阶段。
2020年9月19日，地铁4号线八标段首台盾构机“井冈山1号”，在市府大路站顺利始发，将为市府大路站-太原街站区间进行盾构施工。
2021年5月24日，沈阳地铁4号线一期工程站名正式公布。
