A 4ª Vara Federal de Sergipe foi criada pela Lei nº. 9.788, de 19/02/1999, art. 1º, V, implantada pela Resolução TRF-5ª Região nº. 02, de 14/04/1999, art. 1º, inc. VI, (Publicada no DJU (II) em 22/04/1999); (Republicada em 04/05/1999) e pelo Ato TRF-5ª Região nº. 128, de 11/05/1999, (Pub. DJU (II) em 18/05/1999).
A primeira titularidade foi exercida pelo juiz Edmilson da Silva Pimenta, que ficou à frente da Unidade até 18/02/2004.
Em 30/06/2004 assumiu a titularidade da 4ª Vara a juíza Telma Maria Santos Machado, permanecendo até 23/10/2007.
Em dezembro de 2007, o juiz federal Arthur Napoleão Teixeira Filho teve aprovada sua remoção para a 4ª Vara da Seção Judiciária de Sergipe, em sessão plenária do Tribunal Regional Federal da 5ª Região, exercendo a titularidade até 06/06/2010.
Em 07/06/2010, assumiu a titularidade da Unidade a juíza federal Lidiane Vieira Santos do Bomfim, ficando até 20/10/2015.
Em 21/10/2015, passou a ser titular da Unidade o juiz federal Fernando Escrivani Stefaniu, permanecendo até 31/10/2023.
Por fim, desde 08/01/2024, o titular da 4ª Vara é o juiz federal Jailsom Leandro de Sousa.