四大召開時，組織了各種審查草案委員會，對起草委員會起草的各項議決案草案加以討論和審查，其中對于民族革命運動的討論和爭議最為激烈，主要的爭論焦點有：一是有些人以為民族革命的成功即直接是無產階級革命的成功。堅持此說的列席代表張申府在會上重提反對加入國民黨的問題。二是民族革命的性質問題。在《對于民族革命運動之議決案》的原稿中，提出了中國民族革命運動是無產階級世界革命的一部分和爭取非資本主義前途的問題，由于考慮到國共合作關系，最后的議決案中沒有明確寫上爭取非資本主義前途的字句，但以肯定的語句指出，中國民族民主革命是“十月革命后，廣大的世界革命的一部分”，“民族革命勝利后，能否接著就是無產階級的革命，是否必須經過資產階級民主制度”，決定于“無產階級在民族革命中自己階級的革命準備至何種程度及那時的社會的客觀條件”。李維漢認為，在當時的條件下，四大對中國革命的前途的這個分析是十分可貴的。

大會圍繞當前的中心工作，通過了《中國共產黨第四次全國代表大會宣言》、《中國共產黨第二次修正章程》和《對于民族革命運動之議決案》等11個議決案，并選出了新的中央委員會。第四屆中央委員的產生，不是由各代表投票選舉，而是由上屆中央委員會提出事先擬議的一份名單交給大會表決。大會一致同意新執行委員會名單，陳獨秀、李大釗、蔡和森、張國燾、項英、瞿秋白、彭述之、譚平山、李維漢9人當選為中央執行委員，鄧培、王荷波、羅章龍、張太雷、朱錦棠5人為候補執行委員。中央執行委員會選舉陳獨秀、彭述之、張國燾、蔡和森、瞿秋白組成中央局。中央局決定：陳獨秀任中央總書記兼中央組織部主任，彭述之任中央宣傳部主任，張國燾任中央工農部主任，蔡和森、瞿秋白任中央宣傳部委員。其他中央委員和候補委員中，李大釗駐北京，譚平山駐廣東，項英駐漢口，李維漢駐長沙，鄧培駐唐山，朱錦棠駐安源。另外，羅章龍、王荷波負責鐵路總工會工作，張太雷負責青年團中央工作。從四大開始，我黨將原中央執行委員會委員長職稱改為“總書記”，將原各級執行委員長改稱“書記”，這一稱呼一直沿用了下來。

四大的會議氣氛很好，彭述之在會后寫給旅莫支部的信中說：“此次大會上的空氣極好，現出和衷一致的精神。各地方的代表都表現出一種很忠實而又很熱心承受大會教訓的樣子。現在可以說我黨自經此次大會之后，我黨已由小團體而轉入真正的黨的時期了。”