四大召开时，组织了各种审查草案委员会，对起草委员会起草的各项议决案草案加以讨论和审查，其中对于民族革命运动的讨论和争议最为激烈，主要的争论焦点有：一是有些人以为民族革命的成功即直接是无产阶级革命的成功。坚持此说的列席代表张申府在会上重提反对加入国民党的问题。二是民族革命的性质问题。在《对于民族革命运动之议决案》的原稿中，提出了中国民族革命运动是无产阶级世界革命的一部分和争取非资本主义前途的问题，由于考虑到国共合作关系，最后的议决案中没有明确写上争取非资本主义前途的字句，但以肯定的语句指出，中国民族民主革命是“十月革命后，广大的世界革命的一部分”，“民族革命胜利后，能否接着就是无产阶级的革命，是否必须经过资产阶级民主制度”，决定于“无产阶级在民族革命中自己阶级的革命准备至何种程度及那时的社会的客观条件”。李维汉认为，在当时的条件下，四大对中国革命的前途的这个分析是十分可贵的。
大会围绕当前的中心工作，通过了《中国共产党第四次全国代表大会宣言》、《中国共产党第二次修正章程》和《对于民族革命运动之议决案》等11个议决案，并选出了新的中央委员会。第四届中央委员的产生，不是由各代表投票选举，而是由上届中央委员会提出事先拟议的一份名单交给大会表决。大会一致同意新执行委员会名单，陈独秀、李大钊、蔡和森、张国焘、项英、瞿秋白、彭述之、谭平山、李维汉9人当选为中央执行委员，邓培、王荷波、罗章龙、张太雷、朱锦棠5人为候补执行委员。中央执行委员会选举陈独秀、彭述之、张国焘、蔡和森、瞿秋白组成中央局。中央局决定：陈独秀任中央总书记兼中央组织部主任，彭述之任中央宣传部主任，张国焘任中央工农部主任，蔡和森、瞿秋白任中央宣传部委员。其他中央委员和候补委员中，李大钊驻北京，谭平山驻广东，项英驻汉口，李维汉驻长沙，邓培驻唐山，朱锦棠驻安源。另外，罗章龙、王荷波负责铁路总工会工作，张太雷负责青年团中央工作。从四大开始，我党将原中央执行委员会委员长职称改为“总书记”，将原各级执行委员长改称“书记”，这一称呼一直沿用了下来。
四大的会议气氛很好，彭述之在会后写给旅莫支部的信中说：“此次大会上的空气极好，现出和衷一致的精神。各地方的代表都表现出一种很忠实而又很热心承受大会教训的样子。现在可以说我党自经此次大会之后，我党已由小团体而转入真正的党的时期了。”