Auf der Internationalen Automobil-Ausstellung im September 2015 präsentierte Toyota erstmals die vierte Generation des Toyota Prius.

Der Preis stieg gegenüber dem Vorgängermodell um 1.300 € auf 28.150 € an.

Es ist das erste Modell von Toyota, das auf der neuen Plattform TNGA (Toyota New Global Architecture) aufbaut. Mit einem Luftwiderstandsbeiwert (cw) von 0,24 hat die vierte Generation einen der niedrigsten seiner Klasse. Die Karosserie ist um 60 % steifer als die des Vorgänger-Modells. Das beim Prius III eingeführte System, bei dem die Wärme der Abgase für eine schnellere Heizung des kalten Motors verwendet wird, wurde verbessert. Der Prius bekam nun auch eine Kühlerjalousie, die eine Anströmung des Kühlers in der Warmlaufphase unterbindet. Die Kühlung des Motors wurde durch einen veränderten Verlauf der Kühlmittelleitungen verbessert. Eine veränderte Ansaugluftführung bewirken eine bessere Füllung des Motors. Reibungsverluste werden durch veränderte Bauteile und durch die Verwendung eines besonders niederviskosen Schmiermittels um 20 % verringert. Dadurch wird ein thermischer Wirkungsgrad von 40 % (gegenüber 38,5 % beim Prius III) erreicht.

Elektrische Verluste konnten ebenfalls um 20 % verringert werden. Abmessungen, Gewicht und Effizienz der Leistungselektronik wurden verbessert, und auch der Wirkungsgrad der Motorgeneratoren konnte gesteigert werden. Die Energiedichte des Akkus wurde erhöht und sein Gewicht reduziert. Er ist nun unter den Rücksitzen platziert, wodurch der Kofferraum über 500 Liter fasst.

Prius Plug-in-Hybrid (2017)

Auf der New York International Auto Show im Frühjahr 2016 präsentierte Toyota die Plug-in-Hybrid-Version. Im Elektromodus erreicht sie eine Höchstgeschwindigkeit von 135 km/h, die Reichweite im elektrischen Fahrbetrieb verdoppelt sich gegenüber dem Vorgänger auf mehr als 50 Kilometer. Der kombinierte Kraftstoffverbrauch auf 100 Kilometer beträgt 1,0 Liter Super, was einem CO2-Ausstoß von 22 g/km entspricht. Wie schon das Plug-in-Vorgängermodell hat er einen Lithium-Ionen-Akkumulator. In Deutschland ist das im Vergleich zum normalen Prius 10,5 Zentimeter längere Fahrzeug seit Frühjahr 2017 zu Preisen ab 37.550 Euro im Handel. Optional ist für den Plug-in-Hybrid wieder ein Dach mit eingebetteten Solarzellen verfügbar.

Das Fahrwerk hat wie bei der vorigen Generation eine MacPherson-Vorderradaufhängung und eine Verbundlenkerachse hinten.

Prius IV Facelift (Modelljahr 2019)

Für das Modelljahr 2019 (ab 14. März) erhielt der Prius IV ein Facelift mit neuem Design wie den neuen Scheinwerfern und Rückleuchten und neuer Technik, das am 17. Dezember 2018 in Japan vorgestellt wurde. Die Ausstattungslinien wurden überarbeitet. Im Interieur gibt es leichte Veränderungen so sind zum Beispiel die Knöpfe der Sitzheizung besser erreichbar, die Wireless-Charging-Platte ist größer. Die Farbgestaltung vom Lenkrad und Schalthebel haben sich leicht verändert. Lautstärke- und Temperatur- kapazitive Druckknöpfe der Mittelkonsole wurden durch Drehknöpfe getauscht. Zu den Änderungen gehören auch zwei neue Lackierungen (Emotional Red und Aqua Breeze), neue 17-Zoll-Aluminiumräder und geänderte Radkappen der 15-Zoll-Räder.

Die neue Version hat optional eine elektrisch angetriebene Hinterachse, so dass sich ein Allradantrieb namens AWD-e ergibt. Die Hinterachse wird von einem zusätzlichen Elektromotor angetrieben, der nur 5,3 Kilowatt (7,2 PS), aber ein hohes Drehmoment (nach Werksangaben 570 Nm bei einem Übersetzungsverhältnis von 10,4) bietet. Der Hinterachsantrieb schaltet sich beim Anfahren automatisch zu. Dies geschieht bei normalen Straßenverhältnissen bis zu 10 km/h, auf nasser und vereister Straße zwischen 10 und 70 km/h. Der Prius AWD-e hat einen Nickel-Metallhydrid-Akkumulator, der besonders auf niedrige Außentemperaturen ausgelegt ist. Daneben gibt es nach wie vor einen frontgetriebenen Prius, der nun mit einer Lithium-Ionen-Batterie ausgestattet ist. Die allradgetriebene Version wird jedoch in Deutschland voraussichtlich nicht erhältlich sein. Das Head-up-Display zeigt nun auch Turn-by-Turn-Navigationsanweisungen an.

Im Sommer 2020 nahm Toyota den Prius in Deutschland vom Markt. Auf anderen Märkten in Europa war er zunächst weiter erhältlich.

Prius Plug-in-Hybrid Facelift (Modelljahr 2019)

Die Version aus 2017 wurde leicht überarbeitet. Zu den Änderungen gehören Anpassungen beim Ausstattungsumfang, dem Multimedia-System, der Farbpalette und Designelementen im Innenraum. Der Innenraum bietet nun zudem fünf Insassen Platz. Im Innenraum ist das Modelljahr 2019 (ab 14. März) an piano-schwarzen Dekorelementen an Lenkrad und Wählhebel sowie neuen hochwertigen Sitzstoffen zu erkennen. Drei neue Farben Granatapfelrot-Metallic, Karminrot-Metallic und die Lackierung tiefschwarz Mica-Metallic sind erhältlich.