4 Armia została sformowana w sierpniu 1939 roku w Białoruskim Specjalnym Okręgu Wojskowym z Bobrujskiej Grupy Armijnej jako samodzielna armia. We wrześniu 1939 roku 4 Armia wzięła udział w inwazji Związku Radzieckiego na Polskę. Armią dowodził wtedy przyszły marszałek ZSRR Wasilij Czujkow, obrońca Stalingradu. Orkiestra i batalion z 29 Lekkiej Brygady Pancernej z 4 Armii brały udział w niemiecko-radzieckiej paradzie wojskowej w Brześciu 22 września 1939 roku.