建設規劃
沈陽地鐵線網規劃于2008年修編完成，線網規劃由“四橫、四縱、兩L、一弦線”共11條線路組成，總長約400公裡。
2005年8月，經國務院同意、國家發改委批複了沈陽市快速軌道交通建設規劃（2003—2010），包括地鐵一号線一期工程、二号線一期工程，兩條線路全長40.85公裡、投資概算171.8億元，此後又相繼批複了兩個項目的可研報告和延伸線工程，均已按期建設完成并投入運營。
2012年6月，經國務院同意，國家發改委批複了沈陽市近期（2012年—2018年）線網建設規劃，包括地鐵四号線一期、九号線和十号線工程，線路全長118公裡，預計總投資610.38億元。
線路走向
沈陽地鐵4号線貫穿城市南北發展主軸，連接和平區、沈河區、大東區、蘇家屯區、渾南區等新老城區。
站點設置
沈陽地鐵4号線（一期）工程共設站點23座。具體如下：
建設進展
2017年9月6日，沈陽地鐵四号線全面進場開工，全線23座車站中的城建學院站、沈陽南站站、長白南站站（與九号線換乘站）、北大營街站（與十号線換乘站）4座車站已經完成主體結構的施工。
沈陽地鐵四号線望花街站、望花屯站、王士屯站、上河村站、紅椿路站5座車站正在進行維護施工，11座車站正在進行管線遷移、交通疏解等前期工作。在地鐵四号線城建學院站，地鐵四号線首台盾構機成功運行，此次始發盾構的區間是城建學院站至沈陽南站站區間左線隧道，線路長度1312米，預計2018年3月将實現雙線洞通，2018年4月份沈陽地鐵四号線将全面進入主體施工階段。
2018年3月21日，沈陽地鐵四号線4座車站已完成主體施工，7座車站已完成圍護施工，4月份将全面進入主體施工階段，預計2020年底通車試運行。
2018年12月27日，由中鐵廣州工程局集團有限公司（原中鐵港航局）承建的沈陽地鐵四号線十五标城建學院站至沈陽南站站區間右線盾構區間勝利貫通，标志着沈陽地鐵四号線首個施工标段主體建設圓滿完成。
2020年3月10日，沈陽市新型冠狀病毒肺炎疫情防控工作”第三場新聞發布會透露，沈陽地鐵四号線預計2022年開通運營。2020年4月29日，在沈陽地鐵10号線開通儀式現場，沈陽地鐵總工程師高雲勝介紹，地鐵四号線工程已完成50%的土建工程，預計2020年将完成75%。
2020年8月16日，地鐵4号線十一标砂陽路站-長白北站區間盾構右線順利始發，正式進入隧道掘進施工階段。這一施工段将穿越渾河及其堤防段，河床深、土質差、河床下情況複雜，施工面臨較大的困難和挑戰。
2020年8月28日，地鐵4号線九标太原街站二襯扣拱結構全部順利完成。
2020年9月15日，沈陽地鐵四号線長白島站至長白南站左線盾構區間順利貫通。該區間左線全長1381米，盾構下穿9号水源地、紗窗廠附近多棟建築物和長白島内河，處于交通要道，地表沉降風險高。項目部成立技術攻克小組，邀請專家現場指導，全過程、全方位确保穿越時的最小沉降，确保了左線盾構順利貫通。
2020年9月15日，地鐵4号線十二标長白北站-長白島站區間右線“永安号”盾構機順利始發，右線隧道正式進入掘進施工階段。
2020年9月19日，地鐵4号線八标段首台盾構機“井岡山1号”，在市府大路站順利始發，将為市府大路站-太原街站區間進行盾構施工。
2021年5月24日，沈陽地鐵4号線一期工程站名正式公布。
