Sekolah SMA Negeri 4 Padang awalnya didirikan pada tahun 1975 dengan nama SMA Lubuk Begalung oleh Bapak Nazan Arif yang selanjutnya menjabat sebagai Ketua Yayasan. SMA Lubuk Begalung awalnya berjalan dengan bantuan tenaga pendidik dan adminmistrasi dari SMP Lubuk Begalung. Kepala Sekolah pertama adalah Bapak Drs. Syamsudin yang juga merangkap sebagai Kepala Sekolah SMP Lubuk Begalung. Ibu AA. Ranasti dan Bapak Kaidir, BA selain sebagai guru di SMP Lubuk Begalung, mereka juga berperan sebagai Wakil Kepala Sekolah pertama di SMA Lubuk Begalung. Selanjutnya pada tahun 1978, SMA Lubuk Begalung mengalami perubahan nama menjadi Sekolah Filial SMA Negeri 2 Padang

Pada tahun 1979, gedung sekolah Sekolah Filial SMA Negeri 2 Padang dipindahkan ke lokasi saat ini dengan Kepala Sekolah Drs. Helmi Muchtar. Guru-guru pertamanya adalah Drs. Helmi Mukhtar, Dra. Rohana Amir, Ermanida Yusuf, Nurma Roslan, Nuriah Nur, Misnar, Mardiati, dan Muslaini. Selanjutnya Drs. Sousmeli Saun menjabat Kepala Sekolah dari tahun 1982-1984. Perkembangan selanjutnya berlangsung pada masa Kepala Sekolah Drs. Nursamin yang menjabat dari tahun 1984-1990 dimana gedung sekolah ditambahkan beberapa ruang kelas.

Kepala Sekolah selanjutnya adalah Drs. Almunir Jamal menjabat dari tahun 1990-1992. Digantikan oleh Drs. Syamsul Bahri yang menjabat dari tahun 1992-1996. Selanjutnya SMA Negeri 4 Padang di pimpin oleh Dra. H. Nurhanda Djamal yang menjabat dari tahun 1996-1998, seterusnya dengan Kepala Sekolah Drs Alamsyah yang menjabat dari tahun 1998-2001. Kepala Sekolah selanjutnya Drs Syahrial Kamin yang menjabat dari tahun 2001-2005 SMA Negeri 4 Padang ini terus mengalami kemajuan dengan sarana dan prasarana yang cukup.

Dilanjutkan dengan Drs. Jupril Siry MM yang menjabat dari tahun 2005-2008 selama masa jabatannya SMA Negeri 4 Padang ini menambah bangunan dengan lokal dan ruangan guru serta ruangan Kepala Sekolah. Kepala Sekolah selanjutnya Drs Yunisra, M.Kom yang menjabat dari tahun 2008-2014 SMA Negeri 4 Padang ini berhasil membangun ruang kelas baru bertingkat. Kepala Sekolah SMA Negeri 4 Padang selanjutnya adalah Bapak Abinul Hakim, S.Pd, M.Si. yang merupakan guru kimia di sekolah ini. Beliau diangkat menjadi Kepala SMAN 4 Padang terhitung mulai tanggal 7 Juli 2014 s.d. 19 Desember 2018. Pada masa ini sekolah mengalami perkembangan pessat sehingga SMA Negeri 4 Padang sejak tahun 2014 – 2016 berhasil meluluskan ke perguruan tinggi terbanyak melalui jalur SNMPTN, peringkat tiga besar se-Kota Padang pada perolehan rerata NEM empat tahun berturut-turut dan peringkat enam se-Sumatera Barat pada UN 2017, dan nomor empat di Kota Padang pada UNBK 2018. Prestasi siswa, guru dan tenaga pendidik terus bergulir karena sejak kepemimpinannya dideklarasikan motto juang “GO..FIGHT...WIN...!! dan tag name SMANTSE (Tse artinya empat dalam bahasa Mandarin) untuk sebutan SMAN 4 Padang. Dengan Motto juang itu lahir program Tradisi Senin Berprestasi dari siswa dan GTK sampai saat ini. Artinya sekolah mempunyai target satu piala atau penghargaan setiap hari Senin. Pada tahun 2017 SMAN 4 Padang berhasil mempertahankan predikat terakreditasi A dengan kategori UNGGUL.

Dan saat ini SMAN 4 Padang dipimpin oleh Ibu Retno Sri Wahyuningsih, S.Pd, MM. Beliau dilantik menggantikan Kepala Sekolah sebelumnya pada tanggal 20 Desember 2018. Dibawah kepemimpinan beliau, SMAN 4 Padang melakukan pembenahan sedikit demi sedikit. Mulai dari sarana, prasarana, administrasi, kedisiplinan dan hal-hal kecil lainnya untuk menuju sekolah yang lebih baik lagi.