À la mort de son père Louis III en 1436 jusqu'en 1445, Louis IV règne sous la régence de son oncle,
Othon de Bavière (mort en 1461), comte palatin de Mosbach. À la mort du comte Jean V de Sponheim-Starkenburg
en 1437, un cinquième du comté de Sponheim est annexé par le Palatinat conformément à
l'accord de 1425 conclut avec Étienne de Bavière. L'électeur Louis IV acquiert également le comté de Löwenstein en 1441. En 1444 c'est comme capitaine du Saint-Empire qu'il repousse une attaque des Écorcheurs.
Louis IV meurt à 25 ans en 1449, à Worms, son fils n'étant âgé que d'un an, il a comme successeur dans le Palatinat son frère Frédéric Ier. Louis IV est inhumé dans l'église du Saint-Esprit de Heidelberg et sa veuve se remarie le à Stuttgart avec Ulrich V de Wurtemberg.