La quarta stagione di Chuck negli Stati Uniti è stata trasmessa dalla NBC dal 20 settembre 2010 al 16 maggio 2011, ottenendo un'audience media di 5.580.000 telespettatori.Tra le guest star della quarta stagione sono presenti: Summer Glau, Dolph Lundgren, Harry Dean Stanton, Olivia Munn, Nicole Richie, Linda Hamilton, Stacy Keibler, Lou Ferrigno, Armand Assante, Tia Texada, Batista, Eric Roberts, Joel David Moore, Ray Wise, Robert Englund e Timothy Dalton. In Italia è andata in onda dal 6 agosto al 22 ottobre 2011 su Steel, canale della piattaforma Mediaset Premium. In chiaro è andata in onda dal 30 aprile al 25 maggio 2012 su Italia 1. Gli antagonisti principali della stagione sono Alexei Volkoff e Vivian McArthur.
