Группа армий «Север». Манштейн Эрих : «4 сентября вечером мне позвонил Гитлер. Он заявил, что необходимо моё немедленное вмешательство в обстановку на Волховском фронте, чтобы избежать катастрофы… Севернее дороги, идущей из Ленинграда через Мгу на восток, противнику удалось захватить участок фронта 18 армии шириной 8 км и продвинуться примерно на 12 км в западном направлении, до района севернее Мги… В последующие дни в ходе тяжёлых боёв нам удалось остановить противника.»
Волховский фронт. Мерецков Кирилл Афанасьевич: « После 4 сентября мы не смогли продвинуться ни на один метр. Противник отбивал все атаки наших войск. Тогда Военный совет фронта решил ввести в бой третий эшелон. Одновременно наносила встречный удар Невская оперативная группа Ленинградского фронта. На этот раз она начала действовать более активно. Но и это не помогло изменить ход событий. 2-й ударной армии удалось ликвидировать несколько огневых точек врага и местами улучшить занимаемое войсками положение. Однако для развития наступления сил оказалось недостаточно.»
Западный фронт. Бои юго-западнее Козельска. С подходом в район Ожигово главных сил 254-й стрелковой дивизии 113-я танковая бригада полковника А. С. Свиридова и 17-я мотострелковая бригада 15-го танкового корпуса 4 сентября (пятница) были перегруппированы в район Волосово, получив задачу совместно с 342-й стрелковой дивизией наступать на Тростянку. В течение последующих пяти суток советские войска несколько раз пытались возобновить наступление, но из-за упорного сопротивления противника, недостатка сил и средств, а также нехватки боеприпасов успеха не имели. Наши войска в эти дни не столько наступали, сколько отражали контратаки подошедших 9-й и 17-й танковых дивизий противника.
Сталинградский фронт . С 4 сентября в составе Сталинградского фронта стала действовать вновь созданная 16-я воздушная армия под командованием генерал-майора авиации С. И. Руденко.
Юго-Восточный фронт . Противник в течение дня пытался ударами с запада и северо-запада овладеть Сталинградом. К исходу дня занял Елхи и продвинулся вглубь обороны советских войск на 1,5 км.
3 — 4 сентября Военный совет и штаб фронта передислоцировались за Волгу в район хутора Ямы Краснослободского района. Самым большим воинским начальником в Сталинграде остался комендант гарнизона полковник А. А. Сараев.
Командующий войсками Юго-Восточного фронта генерал-полковник Еременко приказал командующему 62-й армией нанести удар в направлении Опытная станция — Таловой — Ежовка — Верхняя Ельшанка — Песчанка.
Закавказский фронт. В ночь на 4 сентября войска Клейста нанесли сильный удар из районов Предмостного и Кизляра на Вознесенское. Наступление велось группами танков (около 100 машин 3-й дивизии) с десантом на броне, поддерживаемых двумя дивизионами штурмовых орудий. В полосе 9-й армии им удалось продвинуться на 12 км южнее Предмостного. Во второй половине дня генерал Коротеев ввёл в бой 62-ю морскую стрелковую бригаду с 249-м танковым батальоном, 47-й гвардейский истребительно-противотанковый дивизион и остановил противника у подножия Терского хребта. Большую помощь советским наземным войскам оказывала в это время авиация 4-й воздушной армии, работая по неприятельским плацдармам, переправам и непосредственно над полем боя.
С утра 4 сентября немцы попытались прорваться к Новороссийску со стороны Неберджаевской. В контратаку совместно с 1-й сводной бригадой был брошен полк морской пехоты. Их активно поддерживала береговая и корабельная артиллерия. Лидер «Харьков» и эсминец «Сообразительный» произвели огневой налет по скоплениям вражеских войск.
