京都市営バス西賀茂営業所
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4号：西賀茂車庫前 - 御薗口町 - 上賀茂神社前 - 下岸町 - 上賀茂松本町 - 深泥池 - 北山駅前 - 神殿町 - 洛北高校前 - 出町柳駅前 - 河原町今出川 - 四条河原町 - 京都駅前
特4号：西賀茂車庫前 - 御薗口町 - 上賀茂神社前 - 下岸町 - 上賀茂小学校前 - 深泥池 - 北山駅前 - 松ヶ崎駅前 - 左京区総合庁舎前 - 洛北高校前 - 出町柳駅前 - 河原町今出川 - 四条河原町 - 京都駅前
4号系統は、西賀茂車庫から、西賀茂橋、下鴨本通、河原町通を経由し、京都駅に向かう、全長約11kmの路線である。路線名は下鴨線である。現在では7号系統同様河原町今出川以南での205号系統の補完的役割も担っている。
特4号系統は、上賀茂小学校前および左京区総合庁舎前を経由する。旅客案内上は「4｜松ヶ崎」あるいは「4｜上賀茂小」のように表示される。
沿線には、下鴨神社や上賀茂神社などの観光施設、及び京都府立文化芸術会館や京都コンサートホールなどの文化施設が所在するが、どちらかというと地元客の利用が主体である。また、京都府立医科大学、京都工芸繊維大学、ノートルダム女子大学などの大学も存在する。
当系統と接続する鉄道は、地下鉄烏丸線（京都駅・北山駅・松ヶ崎駅）、地下鉄東西線（京都市役所前駅）、京阪鴨東線・叡山電鉄（出町柳駅）、阪急京都線（京都河原町駅）、近鉄京都線・JR在来各線・東海道新幹線（京都駅）である。
2007年3月より京都バスに委託されていたが、2014年3月より再度直営化された。操車は西賀茂営業所にて直接行っている。
本系統は、昔から京都駅や市内中心部と左京区下鴨地区、北区上賀茂地区を結ぶ役割を担っていた。同様の系統としては、14号系統があり、こちらは当系統は、昔から京都駅や市内中心部と左京区下鴨地区、松ヶ崎地区を結ぶ役割を担っていた。4号系統と14号系統は、京都駅前 - 北園町間で共通の経路を通り、ダイヤも調整していた。また、本系統の類似系統として、上賀茂神社 - 野々神町 - 祇園の54号系統も存在していた。54号系統は西賀茂営業所による運行だった。
1937年4月：(旧)16号系統を新設する。新設時の経路は、三哲車庫前（現：下京区総合庁舎前）- 河原町塩小路 - 河原町今出川 -（下鴨中通）- 農林学校前（現：府立大学前）- 上総町（現：烏丸北大路）である。
1938年4月：農林学校前 - 上総町を、農林学校前 - 一中前（現：洛北高校前）- 野々神町に変更する。
1944年5月：三哲（現：下京区総合庁舎前）- 河原町今出川間を廃止する。
1945年7月：4号系統に系統番号を変更する。
1947年12月：西洞院塩小路（現：下京区総合庁舎前）- 京都駅前 - 河原町塩小路 - 河原町今出川間を延長する。
1948年
11月：4丙号系統を新設する。新設時の経路は、農林学校前 - 前萩町（現：北山駅前）- 野々神町である。
12月：4丙号系統を廃止し、4甲号系統を新設する。新設時の経路は、西洞院塩小路 -（4号系統）- 野々神町 - 深泥池である。
1949年
6月：4甲号系統の野々神町 - 深泥池間を休止する。
8月：京都駅前 - 河原町塩小路 - 四条河原町を、京都駅前 - 四条烏丸 - 四条河原町に変更する。河原町今出川 -（下鴨中通）- 農林学校前 - 市電一中前（現：洛北高校前）を、河原町今出川 -（下鴨本通）- 市電一中前に変更する。
1950年4月：4甲号系統の野々神町 - 深泥池間を再開する。
1951年6月：4乙号系統を新設する。新設時の経路は、市電洛北高校前（現：洛北高校前）-（4号系統）- 河原町三条 - 三条京阪前である。
1952年
3月：4乙号系統を廃止する。
9月：4乙号系統 を新設する。新設時の経路は、西洞院塩小路 - （4号系統） - 野々神町 - 宝ヶ池公園下である。
土日祝日のみの運転、雨天時は運休。
12月：4乙号系統を休止する。
1953年
4月：4乙号系統を再開する。
8月：4乙号系統は、宝ヶ池公園下 - 宝ヶ池公園間を延長する。
12月：4乙号系統を休止する。
1954年
4月：4乙号系統を再開する。
8月
4号系統を廃止し、4甲号系統を4号系統に系統番号を変更する。
4甲号系統を新設する。新設時の経路は、西洞院塩小路 -（4号系統）- 北園町 - 松ヶ崎海尻町である。
4乙号系統の西洞院塩小路 - 河原町三条を、三条京阪南口（現：三条京阪前）- 河原町三条に変更し、17甲号系統に系統番号を変更する。
1956年
4月：4乙号系統を新設する。新設時の経路は、西洞院塩小路 -（4号系統）- 野々神町である。
8月：17甲号系統を廃止する。
1957年5月：4甲号系統を14号系統に、4乙号系統を34号系統に系統番号を変更する。
1962年11月：N4号系統を新設する。新設時の経路は、三条京阪南口 - 河原町三条 -（4号系統）- 前萩町である。
1963年10月：54号系統を新設する。新設時の経路は、上賀茂神社前 - 上堀川車庫前（現：上堀川）- 野々神町 - 叡電前（現：出町柳駅前）- 塩小路高倉 - 京都駅前である。
1964年10月：54号系統は京都駅八条口 - 三哲間を延長する。
1970年12月：34号系統を廃止する。
1972年1月：N4号系統の三条京阪南口 → 河原町三条を、三条京阪南口 → 四条京阪前 → 四条河原町 → 河原町三条に変更する。
1973年1月：4号系統の前萩町 - 深泥池を、前萩町（ ← 下桜町（現：植物園北門前）← 上賀茂豊田町 ← ）深泥池に変更する。
1974年4月
4、14号系統の京都駅八条口 - 三哲（現：下京区総合庁舎前）間を延長する。
213号系統を新設する。新設時の経路は、四条烏丸市バスセンター - 烏丸今出川 - 烏丸車庫前（現：北大路バスターミナル）である。
1976年4月：213号系統の四条烏丸市バスセンター - 四条烏丸を、四条烏丸市バスセンター（ → （四条通） → ／ ← （綾小路通） ← ）四条烏丸に変更する。
1978年
5月：54号系統は213号系統を統合、四条河原町 - 京都駅八条口間を廃止する。 改正後の経路は（甲 → ）上賀茂神社前 - 上堀川 - 北大路堀川 - 烏丸車庫前 - 四条烏丸 - 四条河原町 - 野々神町 - 上堀川 - 上賀茂神社前（ ← 乙）である。
10月：N4号系統を廃止する。
1979年5月：4、14号系統の京都駅八条口 - 三哲間を廃止する。
1981年5月：54号系統は上堀川 - 烏丸車庫前 - 四条河原町間を廃止し、河原町三条 - 四条河原町を河原町三条（ → 四条河原町 → ／ ← 東山三条 ← ）祇園に変更する。
1983年11月：4、14号系統の運行営業所が、三哲支所から九条営業所となる。
1985年4月：14号系統の北園町 - 松ヶ崎海尻町を、北園町（ → 工芸繊維大前 → ／ ← 野々神町 ← ）松ヶ崎海尻町に変更する。
1996年3月：14号系統を4号系統に吸収し、廃止する。4号系統の北園町 - 野々神町を、北園町（ → 工芸繊維大前 → 松ヶ崎海尻町 → ／ ← 神殿町 ← ）野々神町に変更する。
1997年10月
4号系統の保健局前（現：松ヶ崎泉川町） → 工芸繊維大学前 → 松ヶ崎海尻町 → 松ヶ崎道（現：松ヶ崎駅前）を、保健局前 → 松ヶ崎駅前に変更する。
54号系統を廃止する。
2001年3月
上賀茂神社前 - 上賀茂松本町間を延長する（これは廃止となった同区間を運行する特北3号系統の代替によるものである）。
上賀茂松本町 → 植物園北門前 → 北山駅前を、上賀茂松本町 → 上賀茂豊田町 → 深泥池 → 北山駅前に変更する。
河原町三条 - 下京区総合庁舎前間を、河原町三条（ → 四条河原町 → 四条京阪前 → ）三条京阪前に変更する。
運行営業所を西賀茂営業所に変更する。
2004年3月：四条河原町 -（直行）- 京都駅前間を延長する。この区間の途中停留所はすべて通過する。
2006年7月：河原町松原、河原町五条の各停留所に停車するようになる。
2009年3月：河原町五条 - 京都駅前間の直行運転を取りやめ、河原町正面、七条河原町、塩小路高倉の各停留所に停車する。
2013年3月23日
4号系統の北園町 → 左京区総合庁舎前 → 野々神町を、北園町 → 神殿町 → 野々神町に変更する。
特4号系統を新設する。新設時の経路は、上賀茂神社前 - （4号系統） - 上賀茂石計町 - 上賀茂小学校前 - 上賀茂豊田町 - （4号系統） - 野々神町 - 左京区総合庁舎前 - 北園町 - （4号系統） - 京都駅前。
2017年9月22日：4・特4号系統往路の下岸町停留所が休止となる。
2020年3月20日：西賀茂車庫前 - 上賀茂神社間延伸。上賀茂神社操車場での取扱終了。
2021年3月20日：上賀茂神社前広場の乗り入れを開始。
左京区総合庁舎経由の便と神殿町経由の便、それぞれを30分間隔で運行している。
北園町以南では併せて15分間隔で運行。