En septiembre de 2010 Apple renueva una vez más al que se ha convertido en el reproductor iPod más importante. El iPod touch de cuarta generación o 4G incorpora muchas de las mejoras introducidas en el iPhone 4 entre las que se destacan la pantalla Retina, el procesador Apple A4 y dos cámaras.
El iPod touch 4G posee una pantalla Retina de 3,5 pulgadas sensible al tacto que domina el frente del dispositivo. Esta pantalla tiene una resolución de 960 x 640 pixeles a 326 pixeles por pulgada, unas 4 veces la cantidad de pixles que los iPod touch anteriores.
El cuerpo del iPod touch tiene un diseño nuevo que lo hace más delgado y liviano. Su diseño mantiene los bordes curvos pero ahora su parte trasera es más plana y el iPod touch 4G tiene sólo 7.2 milímetros de espesor.
En el interior de la cuarta generación de iPod touch se encuentra el chip Apple A4. Este chip fue diseñado especialmente por Apple para ser utilizado en este y otros dispositivos móviles como el iPhone 4 y el iPad. El poder de procesamiento es lo suficientemente poderoso como para poder manejar múltiples tareas, edición de vídeo, y videollamadas FaceTime, pero conservando al máximo la batería.
Al acelerómetro del iPod touch se suma un giroscopio de tres ejes. Juntos permiten que el iPod touch sea capaz de detectar el movimiento en forma más avanzada como por ejemplo la aceleración del usuario, posición en tres dimensiones, y tasa de rotación. Esto se utiliza para un mayor control en juegos.
Unas de las grandes novedades del iPod touch 4G son sus dos cámaras. Una cámara se encuentra ubicada en la parte posterior y puede capturar vídeo HD 720p y fotografías en 960 x 720 pixels. La otra cámara está integrada en el frente y captura video y fotografías VGA (640x480).
Además de dos cámaras el iPod touch posee un micrófono integrado y puede ser utilizado para videollamadas FaceTime sobre una conexión WiFi.
El iPod touch 4G tiene una batería que proporciona hasta 40 horas de reproducción de música o 7 horas de vídeo con una sola carga. La carga completa de la batería tarda aproximadamente 4 horas, con una carga rápida (hasta el 80%) de unas 2 horas.
Hay tres modelos de iPod touch de cuarta generación que son idénticos en todas sus características salvo en su capacidad de almacenamiento de 8GB, 32GB y 64GB. En los EE.UU. el iPod touch de 8GB tiene un precio de U$S 229, el de 32GB U$S 299 y el de 64GB U$S 399.