Карл IV (фр. Charles IV de Lorraine, нем. Karl IV von Lothringen; 5 апреля 1604, Нанси — 18 сентября 1675, Алленбах) — герцог Лотарингии и герцог Бара с 1625 года (в действительности — в 1624—1634 годах, в 1641 году и в 1659—1670 годах).
Карл родился в 1604 году в семье Франсуа де Водемона и Кристины Сальмской. Он провёл детство при французском дворе и был там другом Людовика XIII. После возвращения в Лотарингию он объявил, что рассматривает себя — в соответствии с завещанием герцога Рене II, по которому был возможен только мужской порядок наследования — наследником герцогского титула. Вражда его дяди Генриха II, который хотел оставить герцогство своей дочери Николь, привела к тому, что Карл снова покинул страну. Он поступил на военную службу к императору, за которого сражался в битве на Белой Горе (8 ноября 1620 года).
После длительных переговоров он женился в 1621 году на своей двоюродной сестре Николь с расчётом, что получит власть над Лотарингией лишь благодаря жене. Генрих II умер 31 июля 1624 года. Карл, тем не менее, не был удовлетворён положением принца-супруга. В ноябре 1625 года Франсуа де Водемон, отец Карла, ссылаясь на завещание Рене II, потребовал герцогство для себя. Генеральные штаты Лотарингии приняли его право, так что Франсуа де Водемон стал 21 ноября 1625 года Франсуа II, герцогом Лотарингии. Через 5 дней он отрёкся в пользу сына, который занял трон как Карл IV и оттеснил таким образом свою жену от правления.
Процессы вокруг смены правительства ухудшали отношения между Францией и Лотарингией, так как Людовик XIII не был готов принять образ действий Карла. Кроме того, Карл тайно поддерживал противников кардинала Ришельё и прятал их от французской юстиции. И, наконец, французская политика была направлена на расширение восточных границ королевства до Рейна, что обусловливало приобретение Франш-Конте, Эльзаса и Лотарингии. Теперь Карл IV был в поисках союзников, боролся — после разочарования поддержкой Баварии и Австрии — с ультракатолической политикой своих предшественников, и находил союзниками французских гугенотов, Англию и Савойю. В сентябре 1629 года Гастон Орлеанский, брат короля, сбежал в Лотарингию и без согласия Людовика XIII сочетался там браком с Маргаритой, сестрой Карла.
Весной 1631 года король Швеции Густав II Адольф высадился со своим войском в Германии, после чего Карл послал армию в поддержку императора. В июне 1632 года Людовик XIII занял Лотарингию, так что Карл был принуждён подписать договор, который он, однако, не исполнял. В сентябре 1633 года французские войска снова захватили Лотарингию, что вынудило Карла IV 19 января 1634 года отречься в пользу его брата Никола II Франсуа. Карл присоединился к императорским войскам и с небольшим успехом боролся против шведов и позже — против французов.