LG G4 có nhiều điểm tương đồng với người đàn anh LG G3 nhưng smartphone này vẫn có những nét thiết kế khác biệt tạo điểm nhấn nổi bật cho sản phẩm. LG G4 mang lại cho người dùng ấn tượng bởi độ cong của màn hình dọc theo thân máy, cùng với đó màn hình cong này được thiết kế khá tốt giúp tăng độ cứng của màn hình LG G4 lên đến 20% các màn hình thông thường. So với người đàn anh LG G3 thì LG G4 được thiết kế có phần nặng hơn và dày hơn đôi chút, chiều dài và chiều rộng cũng không thay đổi là bao nhiêu. Cụ thể LG G4 sở hữu kích thước chiều dài là 148.9 mm, kích thước chiều rộng là 76.1 mm, bề dày là 9.8 mm ở thời điểm dày nhất và 6.3 mm tại thời điểm mỏng nhất, trọng lượng của máy đạt mức 155g. Trong khi đó người đàn anh LG G3 sở hữu kích thước tổng thể là 146.3 - 74.6 - 8.9 mm và trọng lượng là 149g. Tuy có thay đổi các thông số kích thước một chút nhưng LG G4 vẫn mang đến cho người dùng cảm giác thoải mái và dễ chịu khi cầm máy trên tay.