Le 4e arrondissement de Paris se situe sur la rive droite de la Seine. Il est bordé à l'ouest par le 1er arrondissement, au nord par le 3e arrondissement, à l'est par les 11e et 12e arrondissements et au sud par la Seine et le 5e arrondissement. La partie orientale de l'île de la Cité ainsi que l'île Saint-Louis font elles aussi partie du 4e arrondissement.
Aux termes de l'article R2512-1 du code général des collectivités territoriales (partie réglementaire), il porte également le nom d'« arrondissement de l'Hôtel-de-Ville », mais cette appellation est rarement employée dans la vie courante.
La loi du sur le statut de Paris et l’aménagement métropolitain prévoit le regroupement des conseils et des services des quatre arrondissements centraux après les élections municipales de 2020. Cette nouvelle entité prend le nom de Paris Centre.
Les premières habitations sur l'île de la Cité datent peut-être de l'époque gauloise. À l'époque romaine, l'île de la Cité est reliée aux deux rives par des ponts se situant à l'emplacement de l'actuel Petit Pont et du pont Notre-Dame. Le tracé de la rue Saint-Martin correspond à celui de la principale voie romaine.
L'extension des habitations sur la rive droite remonte au Ve siècle avec la construction du sanctuaire de Saint-Gervais. Au IXe siècle, Saint-Gervais est protégé par une enceinte qui devait probablement se situer au niveau de la rue de Rivoli et s'étendre jusqu'à la Seine, de la rue des Barres à la rue de la Tacherie. Le bourg se développe autour du marché de Grève (actuelle place de l'Hôtel-de-Ville) à partir du XIe siècle.
En 1111, la Cité est pillée par Robert Ier, comte de Meulan, qui détruit les deux ponts de l'île. Louis VI décide de reconstruire plus à l'ouest le pont de la rive droite et de le protéger par un châtelet. La construction de ce nouveau pont à l'emplacement de l'actuel pont au Change entraîne l'apparition d'un nouveau quartier autour du Châtelet où se sont installés les bouchers.
L'île Saint-Louis, résultat de l'union au Moyen Âge de l'île Notre-Dame et de l'île aux Vaches, était jusqu'au début du XVIIe siècle un espace inhabité réservé au pâturage pour le bétail. Elle a été intégralement lotie sous le règne de Louis XIII (1610-1643). C'est à cette époque qu'elle a pris son nom actuel en l'honneur du roi.
Lors du premier découpage de Paris en arrondissements par le décret du 19 vendémiaire an IV (), l'actuel 4e arrondissement correspondait à l'ancien 9e arrondissement (partie sud de l'actuel 4e arrondissement), à une toute petite partie du 6e arrondissement (la partie comprise entre la rue Saint-Martin et l'actuel boulevard Sébastopol), à une partie du 7e arrondissement (la zone située aujourd'hui entre la place de l'Hôtel de Ville et le Châtelet ainsi que la plus grande partie de la zone située au nord de l'actuelle rue de Rivoli-rue Saint-Antoine) et à une toute petite partie du 8e arrondissement (la partie la plus au Nord et à l'Est de l'actuel 4e arrondissement avec la place des Vosges).
L'insurrection républicaine à Paris en juin 1832, qui avait choisi de s'adosser aux funérailles du général Lamarque, fut cernée et écrasée dans le quartier Saint-Merri.
Les limites actuelles du 4e arrondissement ont été fixées en 1860, sous le Second Empire, à la suite de la loi du donnant lieu à un nouveau découpage de Paris en 20 arrondissements.
Depuis la fin du XIXe siècle, le quartier du Marais est notamment côtoyé par une importante communauté juive ; la rue des Rosiers en est la place principale : on y trouve en grande partie des restaurants cachers et des magasins illustrant la culture juive. Ils sont de plus en plus remplacés par des magasins de vêtements depuis que la rue a été rénovée au début des années 2000.
Depuis les années 1990, une communauté homosexuelle aujourd'hui importante est venue s'installer dans le quartier de l'hôtel de ville avec un certain nombre de bars et de restaurants arborant le drapeau arc-en-ciel de la communauté, notamment rue des Archives et dans les rues bordant le Bazar de l'Hôtel de Ville.
Pierre-Charles Krieg, héros de la résistance, a été élu maire de l'arrondissement en 1983 sous l'étiquette du RPR. Réélu en 1989 et en 1995, il a démissionné quelques mois avant sa mort en . On lui doit notamment l'aménagement de l'espace des Blancs Manteaux qui porte son nom.
En 2006, la population était de 29 138 habitants pour 160 hectares, soit une densité moyenne de 18 211 hab./km2. La « population légale » avec doubles comptes, établie par l'Insee, valable à partir du est de 28 868 (ce qui correspond à la population estimée en 2007).
Note : La population maximum du 4e arrondissement est en réalité atteinte avant 1861.
Cependant, l'arrondissement ayant été créé en 1860, l'on ne dispose pas de données fiables avant cette date.
Les personnalités exerçant une fonction élective dont le mandat est en cours et en lien direct avec le territoire du 4e arrondissement de Paris sont les suivantes :
Depuis le , il n'y a plus d'administration de l'arrondissement.
Le 4e arrondissement est également desservi par les lignes de bus RATP suivantes :
En 2011, le revenu fiscal médian par ménage était de 37 558 €, ce qui place le 4e arrondissement au 9e rang parmi les vingt arrondissements de Paris.
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