小米手机4是一款由小米科技研发、与富士康和英华达代工制造的MIUI平台智能手机。作为小米科技四年的代表作，首次加入4G LTE网络制式，也是小米科技第一款由不锈钢打造的智能手机。小米手机4在2014年7月22日发表，当天于官方MIUI论坛直播，2014年7月29日第一次开放购买，搭载Android 4.4.4操作系统。同期竞争对手有HTC One M8、Sony Xperia Z2、LG G3、三星Galaxy S5、一加手机、OPPO Find 7、Vivo Xplay 3S、ZTE Nubia Z5S、Smartisan T1、魅族MX4。
小米手机4相较于前代小米手机来说，工艺方面有了较大的进步。边框采用材质奥氏体304不锈钢，由富士康和赫比代工。
其边框经历了严格复杂的锻压成型工艺，历经8次CNC数控机床的加工。锻压成型工艺中的第四步退火，超声波清洗10分钟，水洗20分钟，1000度高温加热1小时，冷却3小时。亮边的处理上，历经13制程，6个多小时的加工；总加工过程达30小时，工艺复杂度高。
后盖工艺上，则使用光栅纹；后续将有木纹等其他纹理的后盖单独出售，后盖可用吸盘拆卸更换。
2015年6月，小米宣布和微软达成合作，允许让小米手机4刷入Windows 10 Mobile系统。用户刷机后发现，手机出现无法关闭按键震动、相机变模糊等问题，微软相继推送了几个固件，修复了部分问题。2017年4月15日，微软宣布不再为小米手机4提供支持。而刷入Windows 10 Mobile系统的小米手机4尚存在的一些问题（如音量过小）也无法得以解决。
