路德维希四世，KG（Ludwig IV.，1837年9月12日－1892年3月13日），全名腓特烈·威廉·路德维希·卡尔（Friedrich Wilhelm LUDWIG Karl），黑森的第四任大公，1877年至1892年在位。
路德维希四世是黑森-达姆施塔特的卡尔亲王与普鲁士公主伊丽莎白的长子。1837年9月12日生于达姆施塔特郊区的贝松根（Bessungen）。卡尔亲王是大公路德维希二世的次子，伊丽莎白是普鲁士国王腓特烈·威廉二世的孙女。1862年，路德维希与英国女王维多利亚的次女爱丽丝公主结婚，获得王子殿下的头衔，并被英女王授予嘉德勋章。1866年的普奥战争中，路德维希统帅黑森骑兵队与奥军并肩作战。但黑森与奥地利的联盟最终被普鲁士击败。普法战争中，他是北德意志邦联中黑森军队的领袖。
1877年6月13日他的伯父大公路德维希三世去世，由于他没有子嗣，路德维希继承了大公之位成为路德维希四世。在波恩学习的普鲁士王子威廉（后来的威廉二世皇帝）对黑森大公家族的路德维希四世同意了这门亲事。
大公夫人艾丽丝于1878年12月因白喉去世。路德维希四世于1884年再婚。
路德维希四世于1892年3月13日去世，终年54岁。其子恩斯特·路德维希成为下一任大公。路德维希四世葬于达姆施塔特的大公陵园。
路德维希四世一生结婚两次，1862年7月1日在怀特岛与英国女王维多利亚的次女爱丽丝公主（1843年4月25日—1878年12月14日）结婚，夫妇有7个子女：
1878年艾丽丝因白喉去世。路德维希四世于1884年4月30日与亚历山德琳娜·胡腾-查普斯卡（Alexandrina Hutten-Czapska，1854年9月3日—1941年5月8日）结婚。亚历山德琳娜是俄罗斯驻达姆施塔特临时代办亚历山大·克雷明（Alexander Kolémine）的前妻，被路德维希四世封为罗姆洛德女伯爵（Gfn von Romrod）。这次婚姻是贵贱婚姻，并在当年宣布无效。二人没有子嗣。
路德维希四世的祖辈详见下表：
