Το 4ο Δημοτικό Σχολείο Κομοτηνής στεγάζεται σήμερα στην οδό Χαρισίου Βαμβακά 30 και αποτελεί τη συνέχεια του Δ΄ Δημοτικού Σχολείου Κομοτηνής, το οποίο μέχρι το σχολικό έτος 1987-88 συστεγαζόταν με το Γ΄ και μετέπειτα 3ο Δημοτικό Σχολείο Κομοτηνής στο κτίριο της οδού Σκεπαστού 27.
Τα δύο σχολεία πριν το 1929 λειτουργούσαν στον χώρο του Κεντρικού Μουσουλμανικού Σχολείου Κομοτηνής. Το 1925 ο επιθεωρητής κ. Δραγούμης πρότεινε τον διαχωρισμό των σχολείων με βάση το φύλο. Το Γ΄ Δημοτικό χαρακτηρίστηκε ως σχολείο Αρρένων, ενώ το Δ΄ Θηλέων.
Το νέο κτίριο άρχισε να χτίζεται το 1927, ολοκληρώθηκε το 1928 και λειτούργησε για πρώτη φορά το σχολικό έτος 1929-30. Από την ίδρυσή του μέχρι και την κήρυξη του πολέμου η προσφορά του στη διαπαιδαγώγηση του μαθητικού πληθυσμού της περιοχής υπήρξε πολύπλευρη. Το σχολείο ήταν εξοπλισμένο με όργανα Φυσικής Πειραματικής και Χημείας και διέθετε κάθε είδους χάρτες και εποπτικά μέσα διδασκαλίας. Υπήρχε και κινηματογράφος τύπου Patent για υποστήριξη της διδακτικής διαδικασίας, ενώ δύο ραπτομηχανές singer χρησίμευαν για τη διδασκαλία της ραπτικής τέχνης σε μαθήτριες των τελευταίων τάξεων του σχολείου.
Στην είσοδο της ανατολικής πλευράς του διδακτηρίου υπήρχε ο Σχολικός Κήπος, που διέθετε ολοκληρωμένη υδραυλική εγκατάσταση και έμοιαζε με πρότυπο φυτώριο, ενώ τον στόλιζε πλήθος λουλουδιών, φυτών και δέντρων.
Το 1932 μεγάλος αριθμός προσφυγόπουλων από την Ανατολική Θράκη, την Ανατολική Ρωμυλία και τη Μικρά Ασία, προσαρτήθηκε στο μαθητικό δυναμικό του σχολείου και ξεκίνησε η προσπάθεια ομαλής ένταξής τους, με πρώτο βήμα αυτό της εκμάθησης της γλώσσας. Στο χρονικό διάστημα 1941-1944 η λειτουργία του σχολείου διακόπηκε, καθώς το κτίριο μετατράπηκε από τους Βούλγαρους σε στρατιωτική αποθήκη και μετέπειτα σε σχολείο για τα παιδιά τους.
Μετά την απελευθέρωση της Κομοτηνής και κατά την αποχώρησή τους οι Βούλγαροι αφαίρεσαν όλο το εποπτικό υλικό που είχε στη διάθεσή του το σχολείο. Στη διάρκεια του εμφυλίου πολέμου, το 1946 το σχολείο στεγάστηκε στο τότε κτίριο της Ασφάλειας στην οδό Ξάνθης.
Την περίοδο 1946-1949 το σχολικό κτίριο χρησιμοποιήθηκε ως άσυλο για τους ανθρώπους που υπέστησαν ζημιές και το σχολείο μεταφέρθηκε στο παράρτημα του Γυμνασίου Αρρένων Κομοτηνής, όπου αντιμετώπισε πολλά λειτουργικά προβλήματα, ως προς τις αίθουσες διδασκαλίας και τη μετακίνηση των μαθητών του, λόγω της απόστασης.
Κατά το σχολικό έτος 1949-50 εγκρίθηκε ως στολή για τις μαθήτριες η μπλε πλισέ φούστα, άσπρο ανδρικό πουκάμισο με μακριά μανίκια, παπιγιόν και μπλε γιλέκο. Για τους μαθητές κοντό μπλε παντελονάκι, άσπρο πουκάμισο με μπλε παπιγιόν, κοντές άσπρες κάλτσες και σκούρα παπούτσια. Για αρκετά χρόνια τα κορίτσια προσέρχονταν στο σχολείο με μαύρη ποδιά και άσπρο γιακά.
Το σχολείο με ένα πλήθος εκδηλώσεων και δράσεων έκανε φανερή την πολύπλευρη προσφορά του στα παιδιά και την τοπική κοινωνία, που αναγνώριζε και επικροτούσε τη συμβολή του σχολείου σε κάθε δημόσια εμφάνιση ή εκδήλωση.
Το 1958-59 το σχολείο έγινε Πρότυπο, ενώ ξεκίνησε μεγάλη και συντονισμένη προσπάθεια για την συντήρηση του κτιρίου, την επισκευή των αφοδευτηρίων, την αγορά σύγχρονου εποπτικού υλικού, τον εμπλουτισμό των εργαλείων κήπου κλπ.
Το 1960 εκτός από τη στολή παρέλασης, τα αγόρια των μεγάλων τάξεων, αποφασίστηκε να φορούν μπλε μάλλινο μπλουζάκι με άσπρο γιακά. Το 1962 το μαύρο χρώμα της ποδιάς αλλάζει και γίνεται μπλε, ώστε να συμφωνεί με το χρώμα της ελληνικής σημαίας. Το 1971 με διαταγή των προϊσταμένων καθιερώθηκε ομοιόμορφη στολή σε όλα τα Δημοτικά Σχολεία, για τα κορίτσια: φούστα μπλε πλισέ με άσπρη μπλούζα και για τα αγόρια: μπλε παντελονάκι με άσπρη μπλούζα.
Στη συνέχεια το σχολείο λειτούργησε σε δύο βάρδιες, πρωινή και απογευματινή, εναλλάξ με το Γ΄ Δημοτικό Σχολείο, με πολλά προβλήματα που άρχισαν να συσσωρεύονται, αφού στο ίδιο κτίριο συστεγάζονταν και τα δύο Νηπιαγωγεία. Επειδή οι αίθουσες χρησιμοποιούνταν όλη τη μέρα, ο αερισμός τους, εκ των πραγμάτων, ήταν πλημμελής, η καθαριότητα δεν ήταν η πρέπουσα και τα παιδιά και οι δάσκαλοι αντιμετώπιζαν δυσκολίες στο έργο τους.
Το 1974 τα δύο σχολεία, παρουσίασαν από κοινού θεατρική παράσταση, στο πλαίσιο του εορτασμού της 25ης Μαρτίου και το αποτέλεσμα εντυπωσίασε και επικροτήθηκε από τους θεατές.
Όλα αυτά τα χρόνια της συλλειτουργίας των δύο σχολείων το 4ο Δημοτικό δεν έπαψε ποτέ να θεωρείται φιλοξενούμενο στον χώρο του σχολείου, ενώ δεν έλειψαν και οι αντιπαλότητες μεταξύ των μαθητών τους. Κάποια στιγμή η συμβίωση έγινε αδύνατη, λόγω έλλειψης χώρου και άρχισε να ωριμάζει η ιδέα της μεταφοράς του 4ου Δημοτικού σε άλλο χώρο, ιδέα που έγινε πραγματικότητα λίγα χρόνια αργότερα, στο τέλος της δεκαετίας του 1980. Το σχολικό έτος 1988-89 το 4ο Δημοτικό Σχολείο Κομοτηνής αποκτά δική του στέγη, στο καινούριο κτίριο επί της οδού Πλαστήρα, απέναντι από το αρχοντικό του Στάλιου, όπου λειτουργεί μέχρι και σήμερα.
Κατά τη μεταφορά του στο νέο κτίριο εικάζεται πως χάθηκε μέρος του σχολικού αρχείου του 4ου Δημοτικού Σχολείου Κομοτηνής. Αυτός είναι και ο λόγος για τον οποίο οι πληροφορίες σχετικά με την ιστορία του συγκεκριμένου σχολείου αντλήθηκαν από την επίσημη ιστοσελίδα του 3ου Δημοτικού Σχολείου, αφού τα δύο σχολεία συστεγάζονταν επί μακρά σειρά ετών.