Ludwik IV (wielki książę Hesji) (, ur. 12 września 1837 w Bessungen, zm. 13 marca 1892 w Darmstadt) – wielki książę Hesji w latach 1877–1892.
Życiorys Ludwik był najstarszym synem Karola z Hesji-Darmstadt (1809–1877) i księżniczki pruskiej Elżbiety (1815–1885), córki Wilhelma Pruskiego (1783–1851) oraz księżniczki Marii Anny (1785–1846). Ojciec Ludwika był młodszym bratem wielkiego księcia Ludwika III, który nie miał dzieci. Sam mógł zostać następcą Ludwika III, ale zrezygnował z sukcesji na rzecz syna ze względów zdrowotnych.
Wraz z młodszym bratem Henrykiem rozpoczął szkolenie wojskowe w 1854 roku, a w dwa lata później obaj bracia rozpoczęli studia na uniwersytetach w Getyndze i GießenEckhart G. Franz: Ludwig IV. In: Neue Deutsche Biographie (NDB). Band 15, Duncker & Humblot, Berlin 1987, , S. 398.. Matka obu książąt zadecydowała o tym, że rozpoczęli służbę w armii pruskiej, choć mogli, podobnie jak stryj książę Aleksander, w armii austro-węgierskiej. W latach 1863–1877 Ludwik był członkiem pierwszej izby stanów Wielkiego Księstwa Hesji. W 1869 towarzyszył księciu Fryderykowi Wilhelmowi w podróży na Bliski Wschód, oraz między innymi w uroczystym otwarciu Kanału Sueskiego. W czasie wojny prusko-austriackiej w 1866 roku był dowódcą 2 Heskiej Brygady Piechoty.