Детская художественная школа № 4 была открыта в 1987 году по решению исполкома Железнодорожного района Совета народных депутатов от 06.08.1987 № 252. Первоначально школа располагалась в здании гимназии № 166 на ул. Пехотинцев, 14.

10 сентября 1987 года в художественной школе № 4 начались первые занятия. Из 76 учащихся были сформированы 3 класса. С момента своего основания школа начала реализацию программ художественно-эстетической направленности «Изобразительное искусство» с разными сроками обучения.  Два первых класса начали обучаться по семилетней программе, один класс – по программе четырехлетнего срока обучения.

В 1991 году в ДХШ № 4 состоялся первый выпуск. В сентябре 1997 года, спустя 10 лет, в школе было открыто отделение дополнительных платных образовательных услуг, и дошкольники Железнодорожного района получили возможность прикоснуться к волшебному и красочному миру изобразительного искусства.

4 апреля 2006 года в новом здании школы открылся выставочный зал. С тех пор здесь проходят экспозиции художественных работ учащихся и преподавателей школы, профессиональных художников, художественных и декоративно-прикладных работ взрослых любителей изобразительного искусства.