Đường vành đai 4 Bắc Ninh qua các xã thuộc huyện Thuận Thành, Quế Võ và Thành phố Bắc Ninh, tổng chiều dài 25,6km.
Theo quy hoạch ban đầu, đoạn qua địa phận tỉnh Bắc Ninh dài 21,2 km bắt đầu từ vị trí giáp ranh giữa tỉnh Hưng Yên và Bắc Ninh, tuyến đường đi theo hướng Đông qua xã Nguyệt Đức, huyện Thuận Thành và rẽ trái giao quốc lộ 38 tại xã Trạm Lộ, huyện Thuận Thành, tiếp tục theo hướng Bắc vượt sông Đuống tại vị trí cách cầu Hồ (trên quốc lộ 38 hiện tại) khoảng 1 km về phía hạ lưu và kết nối với đường cao tốc Nội Bài – Hạ Long tại xã Nam Sơn, thành phố Bắc Ninh, tỉnh Bắc Ninh.
Chi tiết các xã có đường vành đai 4 đi qua là: Nguyệt Đức, Ninh Xá, Mão Điền, Hoài Thượng (huyện Thuận Thành); Chi Lăng, Yên Giả, Phượng Mao (huyện Quế Võ); phường Nam Sơn (thành phố Bắc Ninh).
Diện tích giải phóng mặt bằng cho đường vành đai 4 ở Bắc Ninh là 285 ha.

Phó Chủ tịch UBND tỉnh Ngô Tân Phượng kiến nghị: Đoạn từ giáp ranh tỉnh Hưng Yên đến nút giao với QL 17 dài khoảng 13,5km đề xuất đường đi thấp do đoạn tuyến này giáp ranh giữa 02 tỉnh, nhu cầu phát triển quỹ đất hai bên tuyến đường không cao, các khu quy hoạch lớn của Bắc Ninh tập trung tại 2 huyện Quế Võ và TP Bắc Ninh. Bổ sung 9km đoạn tuyến nối QL18 và kết nối theo hướng cao tốc Nội Bài – Hạ Long để khép kín đường Vành đai 4 theo quy hoạch nhằm tăng cường hiệu quả của dự án.
Tỉnh Bắc Ninh kiến nghị: Hội đồng Thẩm định xem xét bố trí đường đi dưới thấp đoạn từ địa phận huyện Thuận Thành đến QL38, còn lại đi trên cao; Bổ sung thêm 2 nút giao hoa thị để phù hợp với độ dài đi qua địa bàn tỉnh Bắc Ninh;
Đối với công tác GPMB, địa phương nào đền bù GPMB xong sớm, cho thi công dự án.
Hội đồng Thẩm định ghi nhận và thống nhất ý kiến đề xuất của UBND tỉnh Bắc Ninh bổ sung 09 km và 02 nút hoa thị. Phù hợp với quy hoạch mạng lưới đường bộ thời kỳ 2021-2030, tầm nhìn đến năm 2050.
Đầu năm 2022, sau khi thống nhất và cân đối chi phí, đoạn đường vành đai 4 đi qua Bắc Ninh đã được chốt lại dài 25,6 km và tuyến nối với quốc lộ 18 dài 9,7 km.
Dự án đi qua huyện Thuận Thành, Quế Võ, Gia Bình và thành phố Bắc Ninh. Đoạn đi thấp từ điểm giáp Hưng Yên đến quốc lộ 38 dài khoảng 10 km. Đây là vị trí giáp ranh giữa hai tỉnh, nhu cầu kết nối ngang không cao, do vậy tỉnh Bắc Ninh thống nhất phương án đi thấp.
Tổng diện tích đất cần giải phóng mặt bằng khoảng 1.341 ha. Trong đó, Hà Nội 741 ha, Hưng Yên 274 ha, Bắc Ninh 326 ha. Số hộ bị ảnh hưởng khoảng 14.647.

Tổng mức đầu tư của dự án 87.225 tỷ đồng. Chi phí xây dựng và thiết bị khoảng 49.000 tỷ đồng; quản lý dự án, tư vấn, chi phí khác 6.300 tỷ đồng; giải phóng mặt bằng gần 19.600 tỷ đồng… Quá trình thi công dự án dự kiến bắt đầu từ 2023 đến 2027 và đưa vào khai thác đầu năm 2028.