1927年6月15日，武汉国民政府将国民革命军第1集团军第4方面军扩编为第4集团军，总司令唐生智，政治部主任彭泽湘。其编制为：

第1方面军总指挥唐生智（兼），下辖第8军、第35军、第36军、第12军、第17军，各军军长依次为李品仙、何键、刘兴、叶琪、周斓；

第2方面军总指挥张发奎，下辖第4军、第11军、第20军，各军军长依次为黄琪翔、朱晖日、贺龙。

1927年8月1日，第4集团军中由中国共产党掌握的部队参加南昌起义，成为中国工农红军的来源之一。

1929年1月编遣会议决定撤销各集团军总司令部，国民革命军第4集团军番号撤销。