西安地铁四号线是国家发改委批复《西安市轨道交通近期建设规划(2012-2018)》中的一条骨干线路，线路全长35.2公里，南起航天新城，北到北客站(北广场)，方向为南北走向。线路依次贯穿西安航天基地、曲江新区、雁塔区、碑林区、未央区、经济技术开发区，途径西安北站、大明宫国家遗址公园、火车站、五路口、大雁塔、大唐芙蓉园、曲江池遗址公园等人流密集区，全线设车站29座，均为地下站，设航天城车辆段1座，草滩停车场1座。开通初期因国铁火车站改造，故该站甩站运行，各次列车不停站通过。
四号线在开通初期将采取大小交路列车套跑的方式组织运营，大交路运行区段为北客站(北广场)站至航天新城站，小交路运行区段为北客站(北广场)站至航天大道站，大小交路列车以1:1的比列穿插运行(即大交路开行1列，小交路开行1列)。如下图所示：
其中航天大道站为小交路运行的终点站，小交路列车在到达航天大道站后将结束本次运营，这时全体乘客须在航天大道站下车。而大交路列车到达航天大道站后将继续往航天新城站方向运行。届时将有语音广播、乘客信息系统等多种方式提示驶来列车是大交路列车还是小交路列车。如果有乘客搭乘了小交路列车，但是想前往航天大道以南的车站(航天新城站)，可以在航天大道站下车后等待下一趟列车。
车票及票价信息
根据《西安市物价局关于西安地铁票制票价调整的批复》，四号线开通后将继续采用里程计价制，0-6公里2元;6-10公里3元;10-14公里4元;14-20公里5元;20-26公里6元;26公里以上每增加8公里增加1元，四号线开通后线网最长里程为39.69公里(保税区->大雁塔->航天新城)。在现行票价规则下，四号线开通运营后线网最低票价为2元，最高票价为8元。其中四号线单程最高票价为7元，四号线换乘一号线最高票价为7元，四号线换乘二号线最高票价为7元，四号线换乘三号线最高票价为8元。
四号线相比一、二、三号线路的亮点
1、首次在二、四号线行政中心站采用八部电扶梯实现换乘，一梯直达是西安轨道交通开通线路中最先实现“台台换乘”的车站。
2、首次实现全线开通时所有自动检票机具备扫码过闸的功能，最大程度方便乘客出行，智慧地铁建设促进运营服务水平提升。
3、四号线车辆的识别色为绿色，车内地板布、车外的飘带和座椅以绿色为基调，区别于一号线的蓝色、二号线的红色和三号线的紫色。
4、采用“四动二拖”六节编组，其中动力车有4节，拖车有2节，四号线列车动力更为强劲。
5、客室照明采用LED光源，相比传统的日光灯管照明，LED照明具有照度均匀和节能的效果。
6、车内采用了爱心座椅突出化的设计，采用不同的颜色设置突出了爱心座椅的功能性，凸显人性化设计。
7、采用最新的电客车电子线路显示屏，全面、便捷、醒目地显示地铁线路运行情况，为乘客提供全面准确的乘车信息，提高出行效率。
8、四号线全线装修风格以“丝路长安”为主题，突破既有线路的传统装饰风格，采用带型连廊的建筑表现手法，将天、地、墙融合为一体化设计。北段线路装修风格以现代装饰手法展现新时代城市风貌，体现出继承与发扬的城市建设理念;中段重点展示悠久的盛唐历史文化，展现西安璀璨多姿、无以伦比的中华文化底蕴;南段装修风格及色彩以突显新中国航天产业科技的发展为主。