Сформирована 12 июня 1919 года.

Принимала участие в Польском походе и "Зимней войне".

На 22 июня 1941 года дислоцировалась в Закавказском военном округе в составе 3СК, около Батуми вблизи границы с Турцией. На 1 июля 41г. дивизия насчитывала 9711чел. личного состава., 54 Т-26, 10 Т-38, 10 БА, 180 единиц артиллерии.

В сентябре 1941 года дивизия была отправлена на советско-германский фронт в район Большого Токмака в состав 18-й армии Южного фронта. Дивизия насчитывала 14000чел., и 25 танков.

На момент прибытия дивизии в расположение 18-й армии на фронте сложилась тяжелая ситуация. Войска Южного фронта вот уже три месяца вели тяжелые оборонительные бои. В конце августа 1941г. противник подошел к Днепру, а тридцатого при поддержке авиации и артиллерии переправился через Днепр и овладел Каховкой. Сильными контратаками советских войск гитлеровцы были выбиты из города, однако им удалось удержаться в Малой Каховке. Введя в бой дополнительно три пехотные дивизии, они возобновили наступление. Оборона фронта была прорвана. 11-я немецкая армия стала теснить советские части к Перекопскому перешейку и на север, стремясь расчистить себе дорогу на Донбасс.

17 сентября дивизия прибыла на фронт в районе Тимашевки и уже 18 сентября вступила в бой. К утру 20 сентября 1941 года частям дивизии надлежало сменить на участке Шмалковка — Тимошёвка 130-ю стрелковую дивизию и организовать на этом рубеже прочную оборону, чтобы не допустить прорыва противника в направлении Михайловки. Правее, на участке Балки — Шмалковка, занимала оборону 164-я стрелковая дивизия под командованием полковника Червинского. Левее, на участке Тимошёвка — Тарасовка — 96-я стрелковая дивизия полковника Шепетова.

В назначенный срок личный состав, спешно переброшенный на оборонительный рубеж, трудился над усовершенствованием позиций и созданием системы огня. На правом фланге стоял 220-й стрелковый полк, на левом — 39-й стрелковый. Оба полка подтянули сюда лишь часть своих сил, которую удалось перебросить на автомашинах.

Вторая часть дивизии, более многочисленная, прежде чем попасть в район обороны, должна была совершить 70-километровый марш. В условиях господства в воздухе авиации противника осуществить такой переход было весьма сложно. Передвигаться необходимо было только ночью, а днём следовало рассредотачиваться, маскироваться и выжидать. Руководил маршем начальник штаба дивизии подполковник Михаил Антонович Прокопенко. Ему удалось провести войска избежав бомбардировок.

Утром 20 сентября 1941 года гитлеровцы подошли к переднему краю дивизии довольно беспечно, без поддержки артиллерии и авиации. Одна колонна следовала через Малую Белозёрку на Михайловку, другая южнее — на Тимошёвку. Впереди колонн двигались разведка и боевое охранение. Пулемётчики дивизии, не обнаруживая себя, подпустили эти группы метров на сто, а потом точным огнём почти полностью уничтожили. Досталось и тем, кто шёл в колоннах. После двухчасового молчания, накопив силы, немцы открыли по переднему краю полков не очень плотный артиллерийский огонь и сразу пошли в атаку, которую снова удалось легко отбить. Понеся потери, фашисты отошли в исходное положение и залегли. Наступило затишье. Вскоре появились бомбардировщики противника и начали бомбить позиции дивизии. Минут через 10-15 они улетели, а наземные войска противника после артиллерийского и миномётного обстрела перешли в новую атаку, которая тоже была отбита.

21 сентября 1941 года, подтянув свежие силы и получив значительную поддержку с воздуха, гитлеровцы перешли в решительное наступление. Главный удар они наносили из Малой Белозёрки на Михайловку и далее на Большой Токмак. К утру 23 сентября дивизия сосредоточилась в районе Михайловка.

Так как основные силы 11 немецкой армии, командование которой после гибели Шоберта принял генерал-полковник Манштейн, были перенацелены на штурм Перекопа. Отошедшие к Мелитополю 9 и 18 армия считались немцами разбитыми и против них были выдвинуты только румынские части. Командование Южного фронта заметило перегруппировку противника около Днепра. Немецкий XXXXIXAK сменялся на своем участке румынским горным корпусом. Так как 18 армия получила свежие соединения (4 и 136сд, 2 и 15тбр) было решено организовать контрнаступление на участке румынских войск. Части 18-й армии ударом вдоль днепровских плавней должны были разбить левое крыло 3-й румынской армии и окружить румынские части. С 26 сентября ударная группа 18А перешла в наступление. Группа включала в себя 164сд с 394кап, 4сд с 266кап, 130сд с 268кап и 2тбр.

27 сентября к наступлению присоединилась 4сд, которая пробивала брешь для ввода в прорыв 2 танковой бригады. 27 сентября 1941 года в 8 часов 30 минут после артподготовки по местам скоплений противника и его переднему краю, дивизия перешла в наступление. В первом эшелоне наступали два полка и танковый батальон: на правом фланге, западнее Малой Белозерки, — 220-й стрелковый полк, а на левом, в направлении Большой Белозерки, — 39-й стрелковый. 101-й стрелковый полк находился во втором эшелоне. Время для начала наступления было выбрано удачно. Довольно легко преодолев передний край врага, части дивизии стали развивать достигнутый успех. К полудню полки овладели Малой Белозеркой и продвинулись вперёд на шесть-семь километров. Была разгромлена румынская бригада, захвачено много оружия и пленных. Вечером, с наблюдательного пункта 39-го стрелкового полка можно было наблюдать понурое шествие в тыл полутысячной колонны пленных румын. Примерно такое же количество пленных было захвачено в полосе наступления 220-го стрелкового полка. Немецкому командованию пришлось разворачивать шедшие к Перекопу части 1ГСК (1 и 4 гсд) и бросать их после длительного марша в бой. Подошедшие из глубины немецкие части не только остановили продвижение полков дивизии, но и попытались оттеснить их. К вечеру контратаки усилились, но, советские подразделения, уже успевшие закрепиться на достигнутых рубежах, уверенно отражали их. Наступление дивизии приостановилось. Задача по уничтожению мелитопольской группировки неприятеля не была решена. И, тем не менее, соединения армии задержали наступление противника на две недели, он понёс значительные потери, при этом особенно большие потери понесли в этих боях 4-я немецкая горнострелковая дивизия, а также 2-я и 4-я румынские бригады.

4 октября 1941 года во второй половине дня на фронте дивизии, которая продвинулась в ходе наступления на 12-15 километров, враг прекратил бесплодные контратаки, и части начали приводить себя в порядок. В этот же день из штаба армии пришло боевое распоряжение, которым предписывалось снять дивизию с занимаемого рубежа и к рассвету 5 октября 1941 года сосредоточить в районе Большого Токмака. Через час дивизия форсированно выдвинулась в указанном направлении. Еще 27 сентября немецкая 1ТГр перешла в наступление из района сев. Днепропетровска и прорвав фронт у Павлограда немецкие моторизованные части стремительно наступали выходя на тылы 18 и 9-й армий у Мелитополя.

К утру 5 октября 1941 года гитлеровцы, ударив из района Днепропетровска на Синельниково и Орехов, попытались выйти в тыл 18-й армии. Дивизии было приказано занять и оборонять район Ильченково, Солодка Балка, Очеретоватый. Находившийся в авангарде 39-й стрелковый полк, пройдя Солодку Балку, завязал с противником бой. Немцы, укрепившиеся по южной окраине Ильченково, открыли плотный огонь по боевым порядкам полка. Передовые подразделения залегли. Тем временем другие части в маршевой колонне подходили к Солодкой Балке. Из лощины, находившейся в километре восточнее колонны дивизии, появились около 30 вражеских танков. Судя по тому, что они шли в колонне и не вели огня, можно было заключить, что встреча с войсками дивизии явилась для них неожиданностью. Но вражеские танкисты занимали выгодную позицию для удара и начали быстро развертываться в боевую линию. В колонне 101-го стрелкового полка шла его артиллерийская группа в составе одного дивизиона 40-го и одной батареи 95-го гаубичного артиллерийских полков. Заметив танки, все четыре батареи заняли огневые позиции на дороге и отбили танковую атаку врага. Вскоре стало известно, что противник уже перерезал пути отхода советским частям на восток. В этой обстановке командиры 4-й и 164-й стрелковых дивизий решили объединить свои усилия и пробиваться из окружения совместно. Было решено отходить в направлении на Куйбышево, а затем встретиться в районе Зелёного Гая и там определить время и участок прорыва.

К вечеру 6 октября 1941 года дивизия вышла в район Зелёного Гая и оказалась на западных скатах Приазовской возвышенности. 164-я стрелковая дивизия к месту встречи не пришла.

7 октября 1941 года после недолгой подготовки полки пошли на прорыв. Бой был неравный. Враг явно превосходил прорывавшихся в силе. Однако части дивизии прорвали кольцо окружения чуть южнее Гусарки. Когда основная масса людей и техники миновала опасную зону и устремилась дальше на восток, со стороны Гусарки подошли немецкие танки и смяли хвост дивизии, под удар попал и батальон, который прикрывал отход.

До конца ноября 1941 года дивизия пополнялась людьми и боевой техникой, в том числе в дивизию был влит командный состав 274-й стрелковой дивизии.

В конце ноября 1941 года дивизия вошла в состав 12-й армии, оборонявшейся на фронте Красный Лиман — Дебальцево, западнее Ворошиловграда. Командир армии генерал-майор Константин Аполлонович Коротеев поставил дивизии задачу занять оборону на рубеже Новозвановка, центр села Троицкое, Надаровка, прочно удерживать указанный рубеж и накапливать силы для предстоящих боев.

К концу декабря 1941 года система оборонительных сооружений была готова, хотя части дивизии и в дальнейшем продолжали совершенствовать её. 29 декабря 1941 года гитлеровцы атаковали позиции 2-го батальона 101-го стрелкового полка. Они стремились овладеть безымянной высотой, с которой можно было бы просматривать глубину обороны дивизии. Но атаку бойцы батальона отбили, высоту сохранили за собой.

На 10 января 42г. 4сд насчитыывала 7860чел., 53 станк, 133 ручн. пулеметов, 50 миномета, 8 полевых орудий.

В течение зимы и весны 1942 года противостоявшие дивизии 97-я и 111-я немецкие пехотные дивизии ещё не раз прощупывали прочность её позиций. Но части дивизии укрепились надёжно, и атаки противника успеха не имели.

Именно в частях 4сд летом 1942г. было сделано одно из самых известных фото Великой Отечественной "Комбат". До июля 1942г дивизия упорно обороняла свои позиции западнее Ворошиловграда. В связи с начавшимся летним немецким наступлением на Кавказ и Сталинград к 15 июля танковые дивизии 4ТА прорвались к Миллерово и захватили плацдарм на Сев. Донце у Каменска. Создалась угроза окружения Южного фронта. Дивизия была выдвинута занять оборону по правому берегу Сев. Донца на участке Раевка, Черкасское.

Командование Южного фронта по приказу Ставки начало отвод частей фронта из Донбасса за Дон и ростовский оборонительный обвод. В штаб дивизии поступила боевая задача — в ночь на 16 июля 1942 года незаметно оторваться от гитлеровцев и уже к утру выйти в район южнее Ворошиловграда. Ночью дивизия снимается с места и начинает марш. Ей удалось оторваться от противника на 15-20 километров. 16 июля 1942 года дивизия получила приказ: совершив 25-ти километровый марш, составить арьергард 12-й армии, занять рубеж село Жёлтое — Суходол и удерживать на нём противника до темноты 17 июля. Вскоре дивизия заняла заданный рубеж обороны: на правом фланге дивизии, возле села Жёлтое, оборонялся 110-й стрелковый полк, левее занимал оборону 220-й полк. 39-й стрелковый полк остался прикрывать отход дивизии.

К утру 22 июля 1942 года войска 12-й армии, отбиваясь от наседавшего противника, вышли в район юго-западнее Новочеркасска. К исходу дня дивизия вышла в район станицы Старочеркасской. Здесь для войск 12-й армии был построен понтонный мост через Дон. Чтобы скрыть переправу от нападения с воздуха, части армии пользовались ею только ночью: к рассвету мост разводили и укрывали в прибрежном кустарнике. Закончив переправу через Дон, дивизия заняла оборону по левому берегу на участке Манычская — Алитуб. Справа, за Манычём, соседями дивизии были части 37-й армии, слева оборонялась 261-я стрелковая дивизия, входившая в состав 12-й армии. Противник активных действий перед дивизией не предпринимал. К 24 июля части дивизии насчитывали 4798 человек.

К 25 июля 1942 года обстановка на фронте резко ухудшилась. Гитлеровцы намеревались окружить наши войска южнее Ростова и уничтожить их. Чтобы избежать этого, командующий фронтом приказал отвести войска на южный берег реки Кагальник и на Манычский канал. Дивизии было приказано оторваться от немцев и к утру 29 июля занять оборону на рубеже Малая Таловая, Верхние, Средние и Нижние Хороли.

К утру 29 июля 1942 года дивизия после двухсуточного марша вышла в район хутора Верхние Хороли и почти без отдыха приступила к организации обороны. Рубеж обороны протянулся на 18 километров, и все три стрелковых полка пришлось расположить в один эшелон: справа — 39-й, в центре — 101-й и на левом фланге — 220-й. По конфигурации передний край обороны дивизии напоминал треугольник, вершина которого находилась на хуторе Верхние Хороли. Именно здесь оборонялся 101-й стрелковый полк. Около полудня части дивизии вступили в боевое соприкосновение с противником. 13-я танковая дивизия врага прорвала оборону дивизии и устремилась на юг. Дивизия оказалась в окружении. К вечеру части дивизии сосредоточились в районе населённого пункта Пятая Сотня. Перед окружёнными частями была поставлена задача действовать в тылу врага, пробиваться из окружения.

К рассвету 31 июля 1942 года части дивизии были в Михайловке, в 20 километрах к северу от крупного населённого пункта и железнодорожной станции Целина.

На рассвете 1 августа 1942 года дивизия начала прорыв из окружения залпом «катюш». Как только умолкла канонада и в небо взвились сигнальные ракеты, 39-й и 220-й стрелковые полки ринулись на врага. Атака была успешной. Овладев районом переезда, полки развернули на своих внешних флангах по одному батальону и расширили прорыв до пяти километров по фронту. Вслед за 39-м и 220-м стрелковыми полками в прорыв устремились все остальные части дивизии и все находившиеся поблизости войска, в том числе соединения и части 37-й армии. Вся эта масса войск хлынула по широкой полевой дороге в сторону Ворошиловска. Придерживаясь правой стороны, шли пехотные части и конные обозы. А всё то, что находилось на машинах, преодолев опасную зону железнодорожного переезда и вырвавшись на необъятный простор, быстро мчалось на юг. Отшагав 20 километров по широкой степной дороге, дивизия вышла к селу Лопанка, на реке Средний Егорлык.

К рассвету 6 августа 1942 года дивизия вышла в район юго-восточнее Молотовского и расположилась на днёвку на огромном кукурузном поле к востоку от хутора Медвеженский. В этот день дивизия в бою не участвовала, вражеские самолеты её не бомбили, и всё-таки он оказался самым тяжелым из всех девяти дней, проведённых в тылу врага. Погода стояла сухая и жаркая. И земля, и воздух были накалены до предела. Людей мучила жажда. Запастись водой можно было в окрестных сёлах, но там были немцы.

7 августа 1942 года поредевшие части дивизии нанесли удар по вражескому гарнизону в Прилужном. Завязался упорный бой, продолжавшийся более часа. Только к рассвету 39-му стрелковому полку удалось обойти хутор с флангов, овладеть им и начать движение на Подлесное. За ним устремились все остальные части. Но потерянное время усложнило задачу дивизии. Вскоре из Безопасного и Дмитриевского прибыли в район Прилужного моторизованные подразделения немцев с артиллерией и танками. Им удалось перерезать колонну дивизии пополам. В результате 39-й полк, дивизионные части и частично 220-й полк успели уйти в Подлесное, а 101-й стрелковый с небольшим количеством орудий 40-го артиллерийского полка и некоторые подразделения 220-го стрелкового полка остались в районе Прилужного, на косогоре между рекой Егорлык и дорогой Ростов — Ворошиловск. Около восьми утра группа танков противника, прибывшая в район хутора Прилужный из Безопасного, соединилась с пехотой и артиллерией, подоспевшими из Дмитриевского. Заняв позиции по косогору восточнее реки Егорлык, гитлеровцы закрыли дорогу на восток второй колонне дивизии. Части второй колонны, разбившись на группы и оставив для прикрытия отхода артиллерийские подразделения, перебрались на восточный берег Егорлыка. Первую колонну дивизии, которая остановилась на отдых в 15 километрах восточнее Подлесного, догнали только к вечеру. Ночью дивизия продолжила свой марш на юго-восток. Явственно ощущалось приближение линии фронта. А когда стали появляться советские разведывательные и связные самолеты, стало понятно, что остатки дивизии вышли к своим.

После выхода из окружения из остатков дивизии был сформирован сводный полк. Командир дивизии И.П. Рослый был назначен командиром 11ГвСК 9-й армии Закавказского фронта. В 1945г. И.П. Рослый командовал сводным полком 1-го Белорусского фронта на Параде Победы.

28 ноября 1942 года дивизия была окончательно расформирована.