南京地铁4号线是一条东西走向的线路，从龙江一直延伸到仙林，由于4号线是一条主城线路，经过包括颐和路公馆片区、省市政府、以及紫金山在内的诸多景点，称得上是紫气东来，因此，这条线路被定义为“人文线路”。在颜色的选择上，经过各种尝试，最终选择的是紫色，以此体现出4号线的人文气息。
文化墙
地铁1号线鼓楼站如今是以“六朝古都”为主题的铜浮雕字文化墙，因此4号线鼓楼站选择了六朝文化里最风骨的竹林七贤。嵇康、阮籍、山涛、刘伶、阮咸、向秀、王戎等七位名士齐聚鼓楼站。他们不仅才艺出众，而且所有人都是“玄虚淡泊，与道逍遥”，兼具中国文人追求的才气、风骨，以及精神追求，到现在都是中国文人的标杆。
龙江站主题文化墙是郑和七下西洋，600多年前，郑和从南京龙江港起航，并七下西洋，龙江一代至今仍有当时造船的遗址。
云南路站主题文化墙是桃李满天下的陶行知。云南路站靠近南京大学鼓楼校区，陶行知和南京有不解之缘，他也是南大前身之一——“金陵大学”的首届学生。
徐庄站主题文化墙是中国南北朝时期杰出的数学家、科学家祖冲之。在南朝刘宋时期，宋文帝刘义隆在钟山脚下相继建了30多处皇家离宫别馆和花园，祖冲之在内创造了数学、天文学、机械学、造船学等奇迹。而徐庄软件园今日的科研创新正是祖冲之当年不断科研探索千年后的延续。
文化活动
2017年4月22日，南京地铁江苏发展大会主题宣传暨4号线“创意走廊”启动、打造中国首个地铁创意IP“阿紫”新闻发布会在南京艺术学院举行。早在2017年2月，江苏省委宣传部提出建设南京地铁4号线“创意走廊”，南京市委宣传部牵头整合4号线沿线高校、企业、社会资源，将优秀文创产品送达市民身边，营造创意环境，打造南京城市名片。利用丰满的历史文化底蕴，旨在地铁四号线上打造一条独具江苏特色并放眼国际的创意走廊，极大限度的还原江苏文化的同时，形成地铁地上与地下多元文化的创意呼应，增强艺术与大众的互动性和趣味性，致力于打造出南京公共交通独有的文化气质。让人眼前一亮的阿紫，为大众带来了不同以往的独特体验。
文创产品
南京地铁4号线因其车身为浪漫的紫色，被网友亲切的称为“阿紫”。“阿紫”的到来标志着中国首个地铁的IP诞生。从U盘、卡套、手机壳、钥匙扣、雨伞、杯子到充电宝、布包、毛绒玩具、手办……颇具特色的文创产品，藏着一个让人想听的故事，还有一个让人愿意留存的念想。创意IP阿紫拟人化、品牌化、商业化，为江苏文化的发展描绘出充满创意的城市新蓝图。
“阿紫”主题专列以紫色为色彩基调，以草场门站为例，“紫藤花海”的主题，令人眼前一亮：浪漫的紫藤花迎着暖暖春意摇曳在草场门地铁站，可爱的阿紫与浪漫的紫藤花完美结合。利用手机扫一扫，便能通过VR增强技术听见充满童音的阿紫向大家诉说她的身世与来历，拉近了阿紫与乘客之间距离的同时，也增强了互动性和趣味性。
南京地铁4号线列车每一列车有6节编组，B型鼓型车，行走制式为钢轮钢轨，轨距为1435mm，每节车厢每侧各4扇塞拉式车门。考虑到地铁4号线途经许多名胜古迹，所以采用具有人文气息的紫色来象征4号线。
疏散平台
疏散平台采用预制钢筋混凝土平台板，通过支架支撑固定在隧道侧壁，高度与地铁列车车厢的地板持平，宽度约0.6米。“当列车在隧道中遇险停车时，列车侧门可完全打开，乘客一步就能踏上疏散平台进行逃生，从而达到迅速疏散的目的。
减振道岔
道岔区域部件多、结构复杂、整体刚度要求严格，道岔区如何设置减振在既有线路一直未能解决，这是很多地铁线路目前都存在的问题。
4号线道岔减振地段率先采用了最新研制的减振扣件系统，替代传统岔区警通扣件，形成减振道岔，使得岔区振动与噪声大幅降低，井极大提高了乘坐舒适度。同时，较低的扣件节点高度又提高了道岔钢轨稳定性，保证了道岔转辙器工作的可靠性，该技术在南京地铁中属首次使用。
服务网点
注：充值网点提供充值服务和购买充值卡服务；综合服务点提供充值、售卡、学生卡办理和年检、过期卡激活、记名卡挂失、市民卡开卡等业务。
2010年11月4日，南京地铁4号线一期工程环境影响评价第一次公示。
2010年8月2日，南京市规划局对4号线作出调整，将增加草场门站，同时省经干院站更名为板仓村站（现岗子村站），与六号线板仓村站对接换乘。
2011年12月，南京地铁4号线一期工程项目可行性研究报告获国家发展改革委批准。
2011年12月15日，南京地铁4号线一期工程线路与站位总体设计方案征求公众意见。
2011年12月27日，举行南京地铁4号线一期、S1号线工程（试验段）开工仪式。
2013年5月，地铁4号线一期工程的仙林湖站、东流站和灵山站主体结构以实现封顶，其余车站均已展开基坑开挖施工，17个盾构机已经下井。
2013年6月，南京地铁4号线首台盾构从鼓楼站始发，向鸡鸣寺站掘进。
2014年2月11日，南京市地名办正式公布地铁4号线一期站名。
2014年3月15日晚上8点，地铁四号线9标项目部金马路站到汇通路站中间风井区间（金～中区间）右线盾构顺利始发。
2014年11月10日，中铁二局承建的南京地铁4号线岗子村站最后一段顶板完成混凝土浇筑，顺利实现封顶，标志着该站主体结构施工全部完工。
2014年12月19日，岗-蒋盾构区间右线盾构顺利始发。
2014年12月25日，地铁四号线TA05标锁花区间右线盾构顺利始发，标志着该标段正式进入盾构法施工。
2014年12月底，南京地铁4号线一期新建的18座车站，16座车站已完成主体结构施工；11条盾构隧道已贯通，14条正在掘进；6个矿山法隧道中3个已完成初期支护，另3个正全面展开初支开挖。
2015年1月7日，地铁4号线列车上线调试。
2015年3月18日，由中铁四局八分公司南京地铁项目部承担施工的南京地铁四号线青龙车辆段运用库支柱式检查坑整体道床L16～18共3股道作为“首件制”施工完毕，并于3月20日一次性通过监理验收。
2015年3月18日晚18：18分，盾构机刀盘的缓慢转动，四公司南京地铁四号线TA05标岗子村站-蒋王庙站区间左线盾构实现安全顺利始发，这是该标段始发的第二台盾构机，标志着盾构区间施工进入一个新的阶段。
2015年3月24日，地铁4号线首列车正在中国南车集团南京浦镇车辆厂测试轨道上进行动态测试，预计本周完成所有调试。
2015年3月底，地铁4号线多数站点封顶，蒋王庙站等进度最快的站点已开始装修，但四号线最重要的站点龙江站附近小区宁工新寓三幢7层房屋因地质原因及各方面因素发生沉降，需进行消险加固，造成龙江站西部120米项目停滞。由于龙江站是四号线一期的终始点，列车到站后需要折返运营，龙江站施工进展影响四号线项目的整体进展。
2015年3月31日，地铁4号线首列车如期交付南京地铁机场车辆段。
截至2015年3月底，地铁4号线一期新建的18座车站中，16座车站已完成主体结构施工，高架区间已贯通；14条盾构隧道已贯通，14条正在掘进；6个矿山法隧道中，3个区间已贯通。
2015年4月1日，中铁电气化局城铁公司南京地铁4号线总承包项目部在工程线路与仙林大道交会桥面处，成功立起接触网第一杆，标志着南京地铁4号线一期工程接触网施工全面展开。
2015年4月7日，由中铁十一局、上海局承建的地铁4号线草场门站地下28米深处施工现场，1台刚刚组装完成的大型盾构机在草场门——云南路区间右线隧道启动掘进，右线隧道预计掘进1600米。由于该区间道路两侧有民国建筑群，施工人员及时检测地表沉降信息，控制土压，确保建筑物安全。
2015年4月7日下午，南京地铁4号线21标项目部2号风井盾构接收井混凝土顺利浇筑完成。
2015年4月10日上午10时许，CFN290型液力传动地铁专用轨道车拉载着道砟缓缓驶入青龙车辆段，标志着中铁四局南京地铁四号线青龙车辆段出段线至仙林湖高架站区间正式联通。
2015年4月22日，南京地铁4号线线东流站铺轨基地开始筹建，正在进行龙门吊走行线铺设。
2015年4月29日，地铁4号线龙江站左线贯通。
2015年4月29日，南京地铁4号线16条盾构隧道已贯通。
2015年4月30日，南京地铁4号线九标金～汇区间左线盾构顺利贯通。
2015年5月5日下午，南京地铁4号线九标苏～金区间左线盾构顺利贯通，这标志着历经450个日夜的南京九标最后一条盾构隧道贯通，盾构施工即将告竣。
2015年5月4日，由八分公司南京地铁项目部施工的南京地铁4号线轨道工程按期实现了正线高架站、出入段线、车辆段内有砟线、库内检修线“四区联通”，为5月下旬接车入库打下了坚实基础。
2015年5月16日下午，南京地铁4号线21标项目部2号风井盾构接收井顶板混凝土顺利浇筑完成。随着盾构接收井全面封顶，外部结构基本全部完成，盾构出井完全具备条件。
2015年5月31日上午，南京地铁4号线汇通路站至中间风井区间提前15天双线贯通。
2015年6月1日14时30分，随着鸡-九站右线盾构完成接收工作，南京地铁四号线九华山站至鸡鸣寺站右线盾构施工掘进全部完成。
2015年7月28日18点，经过26个小时不间断施工，南京地铁四号线四标项目鸡九区间左线盾构成功始发。
2015年8月初，南京地铁4号线中铁三局线桥公司承担的D4-TA22标开始铺轨。
2015年8月24日，三辆内燃机车顺利到货并安全交付；8月26日，首批电客车顺利到货并安全交付。内燃机车和电客车均已转运至月修库。
2015年9月16日，南京地铁4号线徐庄铺轨基地顺利通过由南京市轨道站、南京地铁集团及监理单位的投产验收，并于9月17日正式投入使用。
2015年9月21日，中铁十九局集团轨道交通工程公司承建的南京地铁四号线14标段盾构区间实现了全面贯通，比计划工期提前了10天。南京地铁四号线14标由“一站两区间”组成，分别是桦墅站、桦墅站～盾构井区间、桦墅站～孟北站区间，采用3台盾构机施工。
2015年10月29日，南京地铁4号线青龙车辆段试车线成功进行了车辆热滑。
2015年11月15日，南京地铁4号线草场门站-云南路站盾构区间右线贯通。
2015年11月25日11:00，南京地铁4号线“鸡九”区间左线盾构机破土而出，顺利到达九华山站砼套箱内，标志着鸡鸣寺站至九华山站左线隧道掘进任务提前5天完成，“鸡九”区间盾构左右线隧道全贯通。
2016年1月9日下午4点30分，南京地铁四号线2标草场门站～云南路站盾构区间左线顺利贯通。
2016年1月10日，南京地铁4号线仙林湖站完成接触网线路架设。
2016年2月8日10:00，九华山站-岗子村站区间左线盾构贯通。
2016年4月，南京地铁4号线苏宁总部.徐庄站-金马路站盾构区间子单位工程、苏宁总部·徐庄站-金马路站明挖区间子单位工程、金马路-汇通路站中间风井盾构区间子单位工程、金马路～汇通路中间风井明挖区间子单位工程、金马路车站附属土建分部工程由南京市轨道交通建设工程质量安全监督站进行预验收，各项指标均满足设计规范要求，盾构区间顺利通过子单位预验收。
2016年4月28日10点8分，南京地铁4号线桦墅站最后48米轨排成功铺设。由八分公司南京地铁项目部承担施工的南京四号线仙林湖至聚宝山段除九乡河加固段以外实现短轨铺通，较原计划提前3天完成了节点工期目标。4号线九华山车站主体和鸡鸣寺至九华山站盾构区间隧道工程顺利通过验收。
2016年7月15日上午，南京地铁4号线仙林湖站—东流站首次进行列车首次信号调试工作，地铁4号线工程已正式步入冷热滑列车信号调试阶段。
2016年8月底，南京地铁4号线一期新建的18座车站已全面进入装修施工、设备安装阶段；区间隧道已贯通；正线铺轨除九乡河段外已全部完成。
2016年10月5日，南京地铁4号线正式开始全线不载客试运行。
2016年10月13日，南京地铁4号线已完成3次不载客试运行。
2016年10月28日，南京地铁4号线一期项目验收顺利通过。
2016年12月15日，南京地铁4号线开始按模拟运行图试跑。
二期工程
2016年11月1日，国家发改委批复南京城市轨道交通第二期建设规划调整方案（2016～2021年），为支持南京江北新区建设，同意新增南京地铁4号线二期工程、南京地铁11号线一期工程和南京地铁S8号线南延工程，线路总长度39.2公里。
施工难度
南京地铁4号线建设难度较大，一是因为涉及多处文物保护区，地铁4号线经过清凉山—鼓楼历史城区、紫金山—玄武湖环境风貌保护区、颐和路民国公馆区、天目路民国公馆区、中央大学历史建筑群等16处文物保护单位、4处地下埋藏区；二是南京北京东路和北京西路沿线有大量法桐等行道树；三是4号线途径的北京东路一段位于秦淮河古河道上，砂层里的含水量特别丰富，建设时曾突然出现涌水涌沙现象。[
建设背景
根据南京城市总体规划，南京将形成以主城为核心，以放射性交通走廊为发展轴，以生态空间为绿楔，“多心开敞、轴向组团、拥江发展”的现代都市区空间格局。
社会意义
南京地铁4号线符合南京市城市总体规划轨道交通系统的布局要求，4号线的建设顺应了南京城市化进程的发展，对南京市多层次交通体系的形成乃至城市总体健康发展具有重要的意义。工程的建设具有显著的社会效益、经济效益和环境效益。
经济意义
南京地铁4号线沿线经过鼓楼区、玄武区、栖霞区、江宁区，主要用以满足南京市区中心城区东西向的交通需求，并引导仙林副城的开发建设。
交通意义
南京地铁4号线的建设将直接构筑南京市城市中心城区“井”字型地铁网架，对城市环境和地面交通的改善将起到明显的作用，缓解北京东路、北京西路及主城交通拥堵具有十分重要的意义。
地铁4号线开通首日（2017年1月18日）客运量12.05万人次。其中龙江站为客流最大站，全天进站1.68万人次，共开行列车338列次。4号线开通当天在南京地铁线网7条运营线路中，鼓楼站客流增幅15%，金马路站客流增幅14%，南京站客流增幅7%；同时，2号线的羊山公园站进站客流减少了1500人次，马群站进站客流减少了1200人次。4号线的开通恰逢春节临近，学校放假、务工人员陆续返乡，线网客流总体呈减少趋势且4号线客流尚处培育期；预计在春节和元宵节后，4号线的客流会出现较大的增幅。
2017年2月24日，地铁4号线客流达14.6万人次，是在此之前的最高单日线路客运量。
2017年3月3日，地铁4号线客流达14.8万人次，是在此之前的最高单日线路客运量。
2017年3月10日，地铁4号线客流达15.8万人次，是在此之前的最高单日线路客运量。
2017年3月17日，地铁4号线客流达16.7万人次，是在此之前的最高单日线路客运量。
2017年4月1日，地铁4号线客流达16.9万人次，是在此之前的最高单日线路客运量。
2017年4月28日，地铁4号线客流达17.3万人次，是在此之前的最高单日线路客运量。
2017年5月20日，南京地铁4号线再创新高，客流达17.5万人次，为最高单日线路客运量。
南京地铁4号线二期工程为过江线路，自龙江站至珍珠泉站，线路长9.7公里，全部为地下线，设6座地下站，投资78.95亿元，规划建设期为2016～2020年。