武汉轨道交通4号线一期工程，起点为武昌站，终点至武汉站。线路贯穿武汉市中南～东北城区，经由武昌火车站→紫阳东路→傅家坡一路→中南路→洪山广场→中北路→岳家嘴→中北路延长线（欢乐大道）→二环路（水东路）→武青四干道（团结大道）至终点武汉火车站，一期工程线路全长16.488km，均为地下线，设站15 座。
武汉轨道交通4号线的二期工程
4号线二期工程建设无论是改善城市对内、对外交通还是从城市建设、经济发展、综合交通和环境保护上衡量，其建设是必要的。从缓解过江交通日益严重的交通拥挤，支持汉阳地区的建设以及汉阳中心城区用地功能置换等方面考虑，其建设是十分迫切的。其建设意义为：
（1）建设轨道交通4号线二期工程是改善城市投资环境，促进城市经济发展的需要。
（2）建设轨道交通4号线二期工程是促进城市土地利用，调整产业结构，实现武汉市总体规划的需要。
（3）建设轨道交通4号线二期工程是解决武汉市对内、对外交通问题的需要。
（4）建设轨道交通4号线二期工程是沿线地区综合开发和土地高效开发的需要。
（5）建设轨道交通4号线二期工程是建设武汉市快速轨道交通网络的需要。
预计，4号线2015年建成后，日客流量为21.8万人次。由此，汉阳将结束没有地铁的历史，汉口地铁密度加大，武昌地铁数量进一步增加，三镇轨道交通格局将加速成“环”。 线路全长16.71公里，其中地下线13.55公里，高架线2.91公里，路基及过渡段0.25公里。
①正线数目：双线
②线路平面最小曲线半径
区间正线：一般350m，困难时300m
辅助线：一般200m，困难时150m
车场线：150m
车站：一般1500m，困难时：1000m
③线路纵断面最大坡度区间正线：不大于30‰，困难35‰
联络线、出入线：不大于40‰
车站：地下站一般2‰，困难时不大于3‰；高架车站一般为平坡，困难时不大于3‰
车场线：一般为平坡，困难时不大于1.5‰。
④竖曲线半径
正线区间：一般5000m，困难时3000m
车站端部：一般3000m，困难时2000m辅助线：2000m 武汉轨道交通4号线二期工程设站13座，其中首义路站、复兴路站、拦江路站、钟家村站、汉阳火车站站、五里墩站、七里庙站、十里铺站、王家湾站、玉龙路站、永安堂站等11座车站为地下站，孟家铺站和黄金口站为高架站。
工程在黄金口设停车场1座，在王家湾设主变电站1座，与武汉轨道交通4号线一期工程共用铁机路控制中心。
武汉轨道交通4号线二期与武汉轨道交通线网中5条线路换乘，其中，与武汉轨道交通5号线在复兴路站换乘；与武汉轨道交通6号线在钟家村站叠岛换乘；与武汉轨道交通10号线在五里墩站换乘；与武汉轨道交通3号线在王家湾站换乘；与武汉轨道交通11号线在黄金口站换乘。 轨距：1435mm。
钢轨：正线、出入段线采用U75V型60kg/m钢轨，全线铺设无缝线路；停车场线采用U71Mn型50kg/m钢轨。
扣件：地下线及敞开段采用单趾弹簧扣件；高架段采用WJ-2型扣件；停车场地面线采用弹条Ⅰ型扣件。
道床：地下段采用采用短枕式整体道床；高架线采用短枕承轨台式整体道床；地面出入段线、车场库外线采用长枕式碎石道床。 全日行车计划初期：全日开行列车139对。
2013年12月：全日开行列车178对。
远期：全日开行列车238对。 2009年12月30日，武汉轨道交通4号线二期和3号线（试验段）工程正式开工建设。项目概算总投资99亿元，2009年底开工建设，计划2014年建成通车。
2012年11月24日下午16时，在“越江一号”巨大的的轰鸣声中，轨道交通4号线二期工程复拦越江隧道正式开挖。这是我市继2号线一期江积越江隧道之后修建的第二条地铁越江隧道。
2013年2月18日，轨道交通4号线二期工程越江段右线盾构成功始发。
2013年9月30日，武汉地铁4号线二期越江隧道左线盾构机安全抵达武昌风井，标志着该盾构机已成功穿越长江。
2014年8月7日，地铁4号线二期工程越江隧道右线盾构机在复兴路站顺利出洞，意味着地铁4号线隧道实现全线贯通。车站主体结构均已完工，累计铺轨约30公里，预计2014年9月中旬可完成全线铺轨。全线车站装修正在有序开展，共设50个出入口和28个风亭，出入口完工15个，风亭完工9个。全线风水电、屏蔽门、自动扶梯、通信设备正在安装。
首列车抵汉
2014年5月4日，轨道交通4号线二期工程首列车出厂后顺利运抵青山车辆段，这标志着该工程即将进入车辆现场调试阶段，并为下一步车辆与供电、通信、信号等专业的综合联调奠定基础。轨道交通4号线二期工程列车由长春轨道客车股份有限公司生产。
越江隧道左线贯通
2014年6月14日上午，经过14个月的掘进，武汉地铁4号线越江隧道左线全线贯通，成为该市第二条穿越长江的地铁隧道。地铁4号线二期越江隧道连接汉阳拦江路与武昌复兴路，长3000米。
2014年9月开始试运行，2014年12月中旬通过试运营基本条件评审，12月28日开通试运营。 武汉 轨道交通4号线二期工程于12月28日上午开通试运营，大武汉三镇同圆地铁梦。省市领导阮成发、吴超、贾耀斌、张光清、郭胜伟、倪子林、马泽江等与广大市民一起，在十里铺站登上首列轨道交通4号线二期工程列车，体验汉阳首条轨道交通线路。
武汉 轨道交通4号线二期工程沿途穿过武昌首义文化区、武昌和汉阳滨江活动区、钟家村商圈、王家湾商圈以及黄金口新城组团。轨道交通4号线二期工程的建成有效的衔接了汉阳和武昌，连通了长江两岸经济带，实现了轨道交通连通三镇，有效带动了三镇均衡发展。