Microsoft XNA
2010年9月16日に正式公開された。このバージョンのXNA Game Studioは、2010年10月15日に正式公開されたWindows Phone Developer Toolsという、Windows Phone 7用アプリケーション開発キットに付属するようになっている。ただし、スタンドアローンインストーラーも別途提供されており、単体でのダウンロードおよびインストールも可能である。Visual Studio 2010に対応している。
特に大幅な変更のあったグラフィックス関係のAPIは、XNA 3.xまでのDirect3D 9をほぼラップした形のものから大幅に刷新され、Direct3D 10以降の洗練されたインターフェイスをある程度模倣したものとなっている(ただし内部的には依然としてDirect3D 9のラッパーでしかないため、Windows Vista/7であってもDirect3D 10の機能は使えない)。 XNA 4.0では、これまでのWindowsおよびXbox 360に加えて、Windows Phone 7を動作プラットフォームとしてサポートするようになった。一方、Zune/Zune HDのサポートは終了し、Windows Phone 7用ゲームとして移行する必要がある。 また、XNA 4.0では、Windows 7およびWindows Phone 7のマルチタッチ機能やセンサー機能を利用できるようになった。 さらに、動作プラットフォームを厳密に規定するための、ReachプロファイルおよびHiDefプロファイルという概念が追加された。