Valkyria Chronicles 4 speelt zich af in dezelfde tijd als het originele Valkyria Chronicles, maar volgt Squadron E van de Federatie. Jij neemt de rol aan van commandant Claude Wallace en zijn vrienden die op zoek gaan naar vrijheid in een wanhopige oorlog.
Je moet het tegen wanhopige sneeuwstormen, golven van keizerlijke soldaten en de goddelijke krachten van de Valkyria opnemen. Het BLiTZ Battle-systeem en de CANVAS grafische engine zijn terug. Het verhaal volgt een nieuwe groep personages, waaronder Claude Wallace, Riley Miller, Raz en Kai Schulen.
Het BLiTZ vechtsysteem combineert turn-based strategie, RPG-elementen en real-time 3rd person shooter actie. Nieuwe functies zijn onder andere de Grenadier-klasse, ondersteuningsopties en de mogelijkheid voor eenheden om een "Last Stand"-actie uit te voeren. De handgetekende visuele stijl van de serie is terug en gereviseerd voor de nieuwste generatie consoles. De soundtrack is gecomponeerd door Hitoshi Sakimoto.