Вильгельм был третьим сыном Георга III и младшим братом Георга IV. Последний британский король Ганноверской династии.
В молодости будущий король служил на флоте, впоследствии носил прозвище «Король-моряк». Он служил в Северной Америке, но в военных действиях практически не участвовал. Вильгельм унаследовал трон после смерти двух старших братьев, не оставивших законных потомков, в возрасте 64 лет. За семь лет его правления было проведено несколько важных реформ: пересмотрено законодательство о бедных, проведена демократизация муниципалитетов, впервые ограничен детский труд, а во всей Британской империи отменено рабство. Вильгельм был последним британским монархом, назначавшим премьер-министра против воли парламента. Королевству Ганновер он даровал либеральную конституцию.
Оба законных ребёнка Вильгельма IV умерли в детстве, поэтому британский престол унаследовала его племянница Виктория, а королём Ганновера стал его младший брат Эрнст Август.