1953年3月--1955年9月坦克自行火炮237、252、253团组建（后为13、14、15团）。每个团辖1个坦克营（3个连）、1个自行火炮营（3个连）及指挥连、修理连。全团494人，中型坦克24辆（每连7辆，营指挥车1辆、团指挥车2辆），76自行火炮16辆（每连5辆、营指挥车1辆）。64军192师坦克自行火炮397团（后16团）1954年调归东北军区接装和训练。 师直属队下辖：高炮营、通信连、运输连、修理连、警卫侦察连、工化连、储备库、装备有T-34坦克、CY-76自行火炮、双37高炮（1972年CY-76自行火炮退役，全部换装T-34坦克）。
1969年8月以师高炮连为基础，从坦克3师抽调150人组建高炮营，辖4个连。
1969年8月19日，坦克自行火炮237、252、253、397团依次改称坦克第13、14、15、16团。
1969年11月以师通信连、运输连为基础组建通信营和运输营。
1970年1月在师修理连的基础上，坦克独立第3修理营（欠1连）组建师修理营。由长春市调防龙山，1971年移防辽宁清源县柴家店北沟。
1976年2月坦克第14团调归陆军第16军，改称16军坦克团；同时军区装甲兵独立1团调归坦克第4师，改称坦克第14团。
1976年2月坦克第16团转隶陆军第68军，改称68军坦克团。（该团前身是64军192师坦克自行火炮397团，1969年4月归建坦克4师，从大连移防吉林通化市）。
1976年2月坦克15团7连调沈阳军区装甲兵训练基地。重新组建坦克7连。
1980年4月27日从包头接回坦克59式45辆，换装下来的T-34坦克移交吉林独立师坦克团、守备4、8师坦克团。
1982年12月坦克15团换装59-1式坦克78辆。
1983年1月1日坦克4师移交16军指挥，同时分别在抚顺市李家乡和金县三十里堡组建装甲步兵团、炮兵团。
装甲步兵团以原沈阳军区工程兵建筑131团团部、2、3、4营营部，8、10、13、14连和步兵47师139团3个连，48师6个连组建，原军区工程兵建筑131团团部改建为装甲步兵团团部。1985年11月移驻吉林省梅河口市。
炮兵团,以原军区炮兵74师654团团部、直属分队及炮兵10、11师各3个连队组建，654团团部改建为炮兵团团部，同年6月28日移驻吉林省梅河口市。
1983年10月12日师炮兵团团部及所属两个营归建炮兵74师建制，由16军抽调人员组建炮兵团团部及所缺员额。
1985年10月1日归建16集团军领导。
师直分队：
以原侦察连为基础组建侦察营，以原炮兵团指挥连和130自行火箭炮营部分骨干为基础组建师炮兵指挥连，以原工兵连为基础组建工兵营，以原通信营部分骨干组建后勤通信连，以原师汽车营修理所为基础组建汽车修理所。
装甲步兵团由辽宁抚顺调防吉林海龙镇原141团营房，炮兵团由龙山站调防东丰原140团营房。
1998年8月--11月10日体制编制调整，师改称装甲第4师，，坦克13、14、15团改称装甲第13、14、15团，撤消装甲步兵团，各装甲团增编1个坦克营、1个装甲步兵营、1个炮兵营。
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