Företaget samlar in data från tusentals smartphone-ägare via en app.
Av de fyra brittiska nätverken befanns EE ha den bästa 4G-anslutningen, medan Tre hade den värsta.
Men tre hade också de snabbaste nedladdningshastigheterna när den var ansluten till 4G, fann forskarna.
Tre var den sista operatören att rulla ut 4G i december 2013 och berättade för BBC att den fortsatte att utöka sitt 4G-nätverk varje dag.
"Nästan alla nu använder en mobiltelefontjänst och det är inte bra nog att Storbritannien släpar efter så många länder med vår 4G-nätverksbevakning", säger Richard Lloyd, verkställande direktör för With.
Rapporten State of the Mobile Network noterade också att O2 hade den högsta 3G och 4G latency - det är den mängd tid data tar att resa längs ett nätverk, mätt i millisekunder.
Företagen har åtagit sig att investera i mobila nät. Förra året presenterade EE en treårig treårig nätinvesteringsplan på 1,5 miljarder pund som inkluderade utbyggnaden av 4G och åtagandet att nå 99 % av befolkningen med "supersnabb 4G".
Mobiloperatörer har dock ställts inför planeringsproblem när de skapar nödvändig infrastruktur, säger Kester Mann från CCS Insight.
"Network operatörer kommer att upprätthålla att de investerar miljontals pund varje dag i nättäckning och kapacitet för att tillfredsställa den omättliga efterfrågan på mobila datatjänster bland brittiska konsumenter," sade han.
"De kommer också att hänvisa till tuffa planeringsrestriktioner för att tillåta högre master att ge en bredare täckning, en utmaning som erkänns i George Osbornes senaste budget.
"Dessa resultat visar att även om Storbritannien är en ledande marknad för 4G-tjänster finns det fortfarande mycket arbete kvar att göra i utbyggnaden av nätet."
Smartphone användare i Storbritannien kan bara komma åt 4G: s datatjänst ungefär hälften av tiden i genomsnitt, enligt en ny rapport av OpenSignal och konsument vakthund som.