Alla fyra, två i åldern 13 och två i åldern 14 år har friställts i väntan på ytterligare undersökningar efter attacken i Workington i Cumbria på tisdag.
Offret gick längs Black Path när hon våldtogs nära Cloffocks parkering vid cirka 19:00 GMT.
En femte pojke, 13 år, greps misstänkt för våldtäkt och släpptes senare utan åtal.
Fyra tonårspojkar arresterade efter att en 15-årig flicka våldtogs har släppts mot borgen.