Sucedió a su padre, Carlos III, al morir éste en 1788. Accedió al Trono con una amplia experiencia en los asuntos de Estado, pero la repercusión de los sucesos acaecidos en Francia en 1789 y el gobierno a manos de su esposa María Luisa de Parma y del amante de ésta, Manuel Godoy (algunos entendidos hoy en día afirman que en realidad no eran amantes) frustraron las expectativas con las que inició su reinado. A la muerte de Carlos III, el empeoramiento de la economía y el desbarajuste de la administración revelan los límites del reformismo, al tanto que la Revolución Francesa pone encima de la mesa una alternativa al Antiguo Régimen.

Las primeras decisiones de Carlos IV mostraron unos propósitos reformistas. Designó primer ministro al conde de Floridablanca, un ilustrado que inició su gestión con medidas como la condonación del retraso de las contribuciones, limitación del precio del pan, restricción de la acumulación de bienes de manos muertas, supresión de vínculos y mayorazgos y el impulso del desarrollo económico. El propio Monarca tomó la iniciativa de derogar la Ley Sálica impuesta por su antecesor Felipe V, medida ratificada por las Cortes de 1789, que no se llegó a promulgar.

Carlos IV contrajo matrimonio con su prima hermana María Luisa de Parma (hija de Felipe, Duque de Parma) en 1765. Tuvieron 14 hijos de las veinticuatro veces que María Luisa de Parma estuvo embarazada, pero solo siete llegaron a la edad adulta:

- Carlota Joaquina (25 de abril 1775 - 7 de enero de 1830). Casada con Juan VI de Portugal.
- María Amalia (9 de enero 1779 - 27 de julio 1798). Casada con su tío Antonio Pascual de Borbón, Infante de España (hijo de Carlos III).
- María Luisa (6 de julio 1782 - 13 de marzo de 1824). Casada con Luis de Borbón-Parma.
- Fernando VII de España (San Lorenzo de El Escorial, Madrid, 14 de octubre de 1784 - Madrid, 29 de septiembre de 1833).
- Carlos María Isidro (29 de marzo de 1788 - 10 de marzo 1855). Conde de Molina, fundador de carlismo y pretendiente al trono de España.
- María Isabel (6 de julio 1789 - 13 de septiembre de 1848). Casada con su primo Francisco I de las Dos Sicilias y después con Francisco Condé del Balzo.
- Francisco de Paula, duque de Cádiz (10 de marzo de 1794 - 13 de agosto 1865). Casado con su sobrina, Luisa Carlota, hija de su hermana María Isabel y Francisco I de las Dos Sicilias. Su primogénito, Francisco de Asís de Borbón, se casó con la reina Isabel II de España.