En 1746, son oncle, le landgrave Frédéric III de Hesse-Hombourg, meurt sans laisser d'héritier. Frédéric lui succède. L'année suivante, le landgrave Louis VIII de Hesse-Darmstadt envahit la Hesse-Hombourg et réclame la tutelle de Frédéric IV, alors que celui-ci est majeur et marié. La dispute remonte jusqu'à l'empereur, mais Frédéric meurt avant qu'elle ne soit résolue en 1751, à l'âge de 26 ans. Il laisse un fils de trois ans qui lui succède sous le nom de Frédéric V.
