Родился 1.09.1711. Сын Иоганна-Вильгельма Фризо, принца Оранского, князя Нассау-Дица и штатгальтера Фрисландии и Гронингена, и Марии-Луизы, дочери ландграфа Гессен-Касселя. Он родился через 6 недель после гибели своего отца. После смерти отца младенец Вильгельм был избран штатгальтером Фрисландии и Гронингена, а регентшей была назначена его мать.

В 1722 11-летний штатгальтер Фрисландии был избран штатгальтером ещё двух провинций — Гелдерланда и Оверэйсела. Там закончился период междуцарствия и самым подходящим кандидатом стал молодой принц из дома Оранских.

В марте 1734 Вильгельм женился на принцессе Великобритании Анне, старшей дочери Георга II Ганноверского и Каролины Бранденбург-Ансбахской.

В 1739 Вильгельм унаследовал состояние и имения, ранее принадлежавшие Нассау-Дилленбургской ветви своей династии, а в 1743 — Нассау-Зигенской ветви.

В 1741 началась Война за австрийское наследство, в которую была вовлечена и Республика Соединенных провинций, которая выступила на стороне австрийской принцессы Марии-Терезии.

В 1746 Главный маршал Франции Мориц Саксонский ввёл войска во Фландрию (Австрийские Нидерланды) и над Республикой нависла угроза. Это способствовали подъему оранжистских настроений в Республике и в связи с этим в 1747 Генеральные штаты Нидерландов провозгласили Вильгельма IV генерал-капитаном армии и адмиралом морских сил Нидерландов, а также присвоили ему титул Генерального статхаудера и передали под его власть Голландию, Зеландию и Утрехт. В этом году в Гааге он встретил Людвига-Эрнста Брауншвейгского, который приходился дядей российского императора Иоанна VI, отцом которого был его брат Антон-Ульрих Брауншвейгский. Через 2 года Людвиг-Эрнст был назначен фельдмаршалом Нидерландов.

Хотя у Вильгельма был небольшой опыт в государственных делах, он сначала нравился своим подчинённым. Он прекратил практику косвенного налогообложения, которое помогало независимым подрядчикам и купцам сколотить для себя большое состояние. Но, несмотря на такой удар по купеческим карманам, он являлся также генеральным директором Голландской Ост-Индской компании, его союз с буржуазией углубился, в то время как неравенство между богатым и бедным росло.

Вильгельм сохранил титул статхаудера до своей смерти (он умер 22.10.1751), а после его смерти титул статхаудера стал наследным. Титул статхаудера получил его 3-летний сын Вильгельм V Оранский (1748-1806). Первоначально регентами стали его жена Анна и Людвиг-Эрнст Брауншвейгский.

Его дочь Каролина Оранская (1743-1787) была замужем за Карлом-Кристианом, графом Нассау-Вайльбургским. Она была регентшей Вильгельма V и Нидерландов в 1765-1766.