La denominada «Línea 4» del metro de Bilbao es el proyecto de nueva construcción de un trazado de ferrocarril metropolitano, ideado para dar acceso a la red existente a los muy poblados barrios bilbaínos de Iralabarri y Recalde al sur de la capital de Vizcaya.

El proyecto prevé implantar una infraestructura ferroviaria apta para alta frecuencia y añadir un eje norte-sur partiendo desde la estación de Matiko.

El proyecto incluiría un trazado totalmente subterráneo, aunque su ramal hacia Zorroza sería parcialmente al descubierto pendiente además del soterramiento de la estación. Transcurriría así, en principio, desde la ya existente estación de Matiko hasta la norteña estación de Irala, de nueva construcción, recorriendo entre ambas cinco más: Errekalde, Zabalburu, Eliptikoa (correspondencia con las líneas 1 y 2 de metro y el autobús hacia el aeropuerto entre otros), Parque (correspondencia con el tranvía) y Deusto. De este modo, contaría con 7 estaciones, sin incluir el ramal.

Historia El 24 de enero de 2008 se hizo público el trazado preliminar para una cuarta línea de metro que transcurriera entre Elíptica y Recalde, atendiendo a las exigencias vecinales, que reclamaban que la línea 3 llegara hasta su barrio. Si bien esta petición no se pudo llevar a cabo dados los altos costes, se decidió ampliar el trazado del tranvía de Bilbao hasta ese barrio bilbaíno. Esta opción no fue muy bien recibida por parte de algunos vecinos, que siguieron reclamando acceso al metro. Así, en junio de 2009 el Gobierno Vasco suprimió la ampliación ya proyectada del tranvía al barrio y comenzó a estudiar la futura línea que tenía previsto dar servicio a 60 000 personas, con estaciones intermedias en el barrio de Irala y la plaza Zabalburu, donde ya existe una estación de Renfe Cercanías. De acuerdo con las previsiones de la época, 10 millones de pasajeros utilizarían esta línea, que podría recorrerse en 6 minutos.

En aquel momento el coste estimado de la línea ascendió a 180 millones de euros. El entonces viceconsejero de Transportes, Ernesto Gasco, afirmó que las obras podrían comenzar a finales de 2012 y el consejero de Vivienda, Obras Públicas y Transportes del Gobierno Vasco en aquella época, Iñaki Arriola, anunció su apertura para el año 2016.

El 2 de diciembre de 2009, el Gobierno Vasco anunciaba la posibilidad de ampliar la línea 4 entre las estaciones de Eliptikoa y Matiko, con dos paradas intermedias en la plaza Euskadi, junto a la Torre Iberdrola, y en las inmediaciones de la Universidad de Deusto, lugar donde anteriormente Euskotren contó con una estación. Asimismo, se anunció la construcción de las cocheras en el barrio de Recalde, 300 metros en línea recta al interior de la ladera, a una profundidad de 35 metros desde la cota rasante.

En la nueva estación término, Matiko, la línea 4 conectaría con la línea 3, cuya gestión se atribuyó a Euskotren, y con la conexión ferroviaria con el Aeropuerto de Bilbao, que será operada por la misma compañía. Por ello, cabe esperar que esta línea sea gestionada por este operador, si bien en noviembre de 2011 el Consejo General del Consorcio de Transportes de Vizcaya aprobó que fuera Metro Bilbao quien gestionara las líneas 3, 4 y 5. 300px|thumb|Carteles reivindicativos en la calle Bruno Mauricio Zabala, en el barrio de Zabala, coincidiendo con la inauguración de la Línea 3. Interrogado por la continuidad entre las líneas 3 y 4, el entonces portavoz del grupo socialista del Ayuntamiento de Bilbao y posterior presidente de Metro Bilbao, Txema Oleaga, respondió que si bien los trenes de ambas líneas enlazarían en la estación de Matiko, sería necesario hacer transbordo. A mediados de diciembre el Parlamento Vasco instó al Gobierno a construir y financiar este proyecto.

En enero de 2011 el Gobierno Vasco aprobó el anteproyecto de la nueva línea, cuyo coste se cifró en 372 millones de euros y el tiempo de ejecución en 47 meses.

Si bien en noviembre de 2014 la consejera de Medio Ambiente y Política Territorial, Ana Oregi, anunció que el Gobierno iba a impulsar las líneas 4 y 5 al menos hasta 2017, a finales de septiembre de 2015 se anunció la licitación en noviembre del mismo año del proyecto constructivo del tramo entre Matiko y la plaza Elíptica por algo más de 3 millones de euros.

En febrero de 2017, portavoces del Departamento de Desarrollo Económico e Infraestructuras del Gobierno Vasco anunciaron que, debido a la falta de recursos, hasta 2020 tan solo se ejecutarían trámites administrativos relativos a esta línea de metro. Asimismo, el acuerdo presupuestario que el Partido Popular rubricó en marzo de ese mismo año con el Gobierno vasco incluía una partida para redefinir el trazado de la línea.

Con motivo de la inauguración de la línea 3 del metro, el 8 de abril de 2017, algunos vecinos de las zonas cubiertas por la hipotética línea 4 protestaron el día de la apertura y los días previos para exigir su inmediata construcción.

El 2 de marzo de 2018 la consejera de Desarrollo Económico e Infraestructuras del Gobierno Vasco fue cuestionada en el Parlamento Vasco acerca del proyecto de la línea 4. Arantza Tapia afirmó que se estaba revisando completamente el recorrido previsto para esta línea y que mantiene como objetivo presentar el proyecto antes de que finalice la legislatura. El proyecto de presupuestos del Gobierno Vasco para 2019 recoge una partida de 1,05 millones de euros para cumplir esta tarea. Poco más de un mes después, el 18 de abril de 2018, las Juntas Generales de Vizcaya instaron por unanimidad a la Diputación Foral de Vizcaya y al Consorcio de Transportes de este territorio histórico a elaborar durante el presente año el estudio informativo de esta línea de metro, así como a recoger en los presupuestos de 2019 una partida destinada a acometer el proyecto constructivo.

El 7 de noviembre de 2018, Arantza Tapia anunció dos nuevos estudios que determinarían la necesidad de las líneas 4 y 5 del metro, quedando así aparcados los diseños y proyectos elaborados en la última década. Al finalizar el mes, 4.000 personas se manifestaron para solicitar la construcción de esta línea de metro.

El 17 de enero de 2019 el diputado general informó de la posible solución ferroviaria que aparcaría la línea 4 del metro tal y como estuvo diseñada hasta ahora. Indicó que la conexión de los barrios del sur de Bilbao sería con la estación intermodal de Abando, lo que suponía que ya no se construiría un túnel nuevo que conectaría Recalde e Irala con la actual parada del metro de Eliptikoa sino que el transbordo con las líneas 1 y 2 del suburbano se efectuaría en la nueva estación generada con la llegada del tren de alta velocidad. El 9 de mayo el Gobierno Vasco adjudicó por 825.825 euros la redacción del estudio informativo de la Línea 4 y Zona Sur del Ferrocarril Metropolitano de Bilbao a la UTE formada por Fulcrum y CAF Turnkey & Engineering. El plazo de ejecución del contrato es de 12 meses. Unas semanas después, coincidiendo con las elecciones municipales y forales, varios centenares de personas se manifestaron para solicitar la construcción de esta infraestructura.

En febrero de 2020, el diputado general Unai Rementeria anunció que, con el objetivo de aprovechar la infraestructura ferroviaria existente, un nuevo proyecto sustituiría a la línea 4. Esta línea de tren aprovecharía la ya existente de Renfe con destino León y Santander y partiría de la estación de Abando, donde conectaría con las líneas 1 y 2 del metro de Bilbao y las líneas de cercanías de Renfe. A finales de noviembre del mismo año, Unai Rementería anunció que antes de 2021 el equipo técnico del Gobierno Vasco entregaría los estudios informativos. El diputado general anunció que, si bien en 2021 sería muy difícil iniciar las obras de la línea 4, la Diputación Foral de Vizcaya reservaría una partida en los presupuestos de 2021 por si fuera necesario realizar alguna operación.

A finales de octubre Unai Rementería anunció que la Diputación Foral de Vizcaya no podría desarrollar por sí misma las líneas 4 y 5, así como la conexión de las Encartaciones con el metro de Bilbao, si no se pudiesen financiar a cargo de los fondos europeos Next Generation EU. El 29 de diciembre de 2020 el Gobierno Vasco presentó en rueda de prensa el listado de proyectos que trasladó al Gobierno de España con el objetivo de aspirar a conseguir financiación de los fondos europeos Next Generation EU. El listado de proyectos incluía la línea 5, pero no la línea 4.

En marzo de 2021 comenzó un proceso de participación ciudadana respecto al estudio informativo. Las instituciones responsables sometieron a debate público dos alternativas para construir esta línea ferroviaria: ambas aprovechan parcialmente el trazado actual de Renfe a Valmaseda, León y Santander. La opción A propone un nuevo trazado entre Zabálburu y Elejábarri, con estaciones en Irala y Recalde; esta opción implicaría la clausura de la estación de Amézola. La opción B propone centralizar los traslados de las personas que residen en Irala y Recalde en la estación de Amézola, para lo que se construirían sendos people mover desde esta estación hasta ambos barrios.

El 12 de mayo de 2022, el Boletín Oficial del País Vasco publicó el estudio informativo de la Línea 4, tratándose de un tramo soterrado de algo más de 2 kilómetros y medio, que se iniciaría desgajado, en Rekalde y en Irala, y que conectaría después con la red del centro de Bilbao, incluyéndose dos nuevas estaciones a treinta metros de profundidad. A finales de diciembre de 2022, el Gobierno vasco licitó el proyecto constructivo. El documento, a redactar durante 15 meses, definiría el trazado de conexión de Abando con Irala y Rekalde.

En septiembre de 2024, debido a la imposibilidad de llevar a cabo la ejecución total del proyecto hasta la construcción de la nueva estación de tren de Abando, el Gobierno vasco anunció que estaba analizando la antigua propuesta del trazado, uniendo el sur de Bilbao con la actual estación de Matiko (L3), conectando con las líneas 1 y 2 del metro en la estación de Eliptikoa. El Gobierno confirmó el cambio a la anterior propuesta en abril del año siguiente, aunque añadió la posibilidad de un ramal hacia Zorroza, sin clarificar si sería usando la línea de Renfe o creando un cuarto ferrocarril Basurto-Zorroza (sumado a los dos trazados de Cercanías y el futuro de la VSF, los tres en vía doble).

El 5 de diciembre de 2025 el lendakari Imanol Pradales, la diputada general de Vizcaya Elixabete Etxanobe y la diputada foral de Transportes, Movilidad y Sostenibilidad de la Diputación de Vizcaya anunciaron el recorrido definitivo de la L4, que irá desde Matico hasta Alonsótegui. La L4 empezará a construirse en 2027 en su tramo Matico-Recalde, y el resto del trazado se ejecutará si el Gobierno nacional retira de consideración de interés general del ferrocarril de Santander a Bilbao, lo cual ha sido rechazado en repetidas ocasiones por el Gobierno y el Tribunal Constitucional.

Estaciones y accesos Propuesta de 2017 Las estaciones tendrían el mismo aspecto que el resto de las líneas 1, 2 y 3, en todos los casos, salvo en la estación de Matiko, con entreplantas en ambos extremos de la estación. Así, en la caverna se ubicarían los andenes (laterales en todos los casos), accesos, taquillas y demás servicios para las personas trabajadoras, como son los aseos y vestuarios. Los andenes tendrían una longitud total de 91,2 metros, mientras las estaciones completas medirían 111,6 metros de largo y 16 de ancho.

Las estaciones y accesos previstos de acuerdo con el estudio informativo encargado por el Gobierno Vasco a Sener son las siguientes:

Estación de Matiko

300px|thumb|Estación de metro de Matiko. Estación existente y operativa en la línea 3. El proyecto actual, según el estudio informativo desarrollado por Sener, no plantea ninguna actuación en esta estación. C/ Tiboli.

La línea 4 estaría conectada con la línea 3 a través de un túnel de 1040 metros de longitud.