Школа № 4 г. о. Саранск основана в 1939 году. Школа известна в городе Саранске высоким уровнем подготовки выпускников, особенно в области математики, физики и основ программирования. С 1965 г. по 1970 г. эти дисциплины в школе изучались углубленно, а в 1990 г. школа вернулась к идее создания физико-математического лицея со всеми атрибутами, закладывались и поддерживались традиции такой организации.

Физико-математический лицей №4 образован на базе школы №4 Ленинского района г. Саранска. Статус лицея школа получила в 1990 году после проведения государственной аттестации. В 2012-2013 учебном году лицей успешно прошел аккредитацию, чем подтвердил свой статус .

За годы работы сложилась собственная образовательная микросфера лицея.