4-я ВОЗДУШНАЯ АРМИЯ сформирована 22 мая 1942 г. на основании приказа НКО СССР от 7 мая 1942 г. на базе управления и соединений ВВС Южного фронта в составе 216, 217-й и 229-й истребительных, 230-й штурмовой, 218-й ночной бомбардировочной и 219-й бомбардировочной авиадивизий, 7 отдельных смешанных авиаполков.
29 июля 4-я воздушная армия была включена в состав Северо-Кавказского фронта, 14 августа переподчинена командующему войсками Закавказского фронта 2-го формирования.
В июле — декабре 1942 г. она участвовала в Воронежско-Ворошиловградской (28 июня — 24 июля) и Северо-Кавказской стратегических оборонительных операциях.
28 января 1943 г. армия была включена в состав Северо-Кавказского фронта 2-го формирования. Ее авиация поддерживала боевые действия сухопутных войск в ходе нескольких операций: Северо-Кавказской стратегической наступательной (1 января — 4 февраля); Краснодарской наступательной (9 февраля -16 марта); Новороссийско-Таманской стратегической наступательной (9 сентября — 10 октября); в ноябре — Керченско-Эльтигенской десантной (31 октября — 11 декабря).
20 ноября 1943 г. армия была переподчинена Отдельной Приморской армии.
В воздушных сражениях на Кубани (апрель — июнь 1943 г.) во взаимодействии с 5-й воздушной армией и авиацией Черноморского флота армия вела бои за завоевание советскими ВВС господства в воздухе. В результате была разгромлена крупная авиационная группировка противника, которая потеряла на земле и в воздухе более 1100 самолетов.
Весной 1944 г. армия приняла участие в освобождении Крыма. 18 апреля 1944 г. была включена в состав 4-го Украинского фронта, 25 апреля — в состав 2-го Белорусского фронта 2-го формирования.
В июле — августе 1944 г. поддерживала сухопутные войска в ходе Белорусской стратегической наступательной операции (23 июня — 29 августа).
В январе — апреле 1945 г. армия участвовала в Восточно-Прусской (13 января — 25 апреля) и Восточно-Померанской (10 февраля — 4 апреля) стратегических операциях.
За годы войны армия произвела свыше 300 тыс. самолето-вылетов, участвовала в 3 воздушных операциях. За боевые отличия в годы войны 17 ее частей и соединений были преобразованы в гвардейские части и содинения, 76 — награждены орденами, 46 — удостоены почетных наименований.
За проявленные мужество и героизм 41 360 авиаторов награждены орденами и медалями. 277 летчиков и штурманов удостоены звания Героя Советского Союза. Летчики Д. Б. Глинка, А. Н. Ефимов, П. М. Камозин стали ими дважды; А. И. Покрышкину в рядах армии была вручена третья медаль «Золотая Звезда».
Командующие армией: генерал-майор авиации, с марта 1943 г. — генерал-лейтенант авиации, с октября 1943 г. — генерал-полковник авиации Вершинин К. А. (май — сентябрь 1942 г. и май 1943 г. — до конца войны); генерал-майор авиации Науменко Н. Ф. (сентябрь 1942г. — май 1943 г.)
Начальники штаба армии: генерал-майор авиации Устинов А. 3. (май 1942 г. — июль 1944 г.); генерал-майор авиации Алексеев А. Н. (июль 1944 г. — до конца войны).
