根据《长沙市轨道交通4号线一期工程环评第二次公示》，4号线一期工程从普瑞大道站至桂花大道站，线路长33.5km ，设站24座，全部为地下站，平均站间距1432m。
4号线一期工程作为主城区的对外辐射西北、东南的骨干线路，快速串联高星组团、主城区和黄榔组团，覆盖湘江以西沿江交通走廊，引导城市向西北、东南拓展，是主城区对外辐射骨干线路。工程连接望城区、岳麓区、天心区和雨花区，途经望城滨水新城、滨江新城、溁湾镇商业中心、岳麓山大学城、南湖新城、体育新城、高铁片区、黄榔副中心等重要功能中心和枢纽地区，是城市客运枢纽重要的集疏通道。
线换乘站点达13处 ，其中滨江新城站、树木岭站与城际线换乘，在长沙市轨道交通线网结构中作用突出；线路下穿湘江、浏阳河、龙王港、圭塘河、石长铁路、京广铁路。沿线经过汉代长沙王陵墓群、北津城遗址城墙、岳麓山风景名胜区等众多控制性建（构）筑物，因此工程施工存在与所经区域密切结合，交通疏解、管线迁改等难点。
利用星城车辆段位置靠近国铁石长铁路长沙西站的有利条件，在星城车辆段内预留与国铁进行联络的星城车辆段条件，这将有利于长沙市轨道交通线网大宗物资利用国铁进行运输，实现国铁与地铁资源共享，大大节约了运输等成本。利用黄榔停车场靠近2号线黄兴大架修基地的有利条件，在停车场内增设联络线，实现地铁线网资源共享，缩短并改善四号线大架修列车转运路径，更加省时、便利。
