LG Nexus 4 trang bị màn hình True HD IPS+ 4,7 inch có độ phân giải 1280 x 768 pixel, VXL lõi tứ Qualcomm Snapdragon S4 Pro có xung nhịp 1,5 GHz, RAM 2 GB, tùy chọn bộ nhớ trong 8 GB hoặc 16 GB nhưng lại không hỗ trợ mạng 4G LTE. Ngoài phiên bản khóa mạng dành cho nhà mạng T-Mobile tại Mỹ, Google cũng có kế hoạch bán phiên bản mở khóa để sản phẩm có thể sử dụng với mạng GSM/HSPA+ trên toàn thế giới.
Ngoài ra, Nexus 4 còn được trang bị camera 8 Mpx ở mặt sau và 1,3 Mpx ở mặt trước, pin 2100 mAh cho thời gian đàm thoại 15,3 giờ hoặc thời gian chờ 390 giờ. Máy có kích thước 133,9 x 68,7 x 9,1 mm và nặng 139 gram.