En 1514, son frère Louis X de Bavière-Landshut formule des réclamations à son encontre. Les Bavarois craignent un retour des hostilités de la guerre de succession de 1505, mais sous la pression de l'empereur, Guillaume accepte de partager le pouvoir : Louis administrera Landshut et Straubing depuis l'ancienne capitale de Landshut. À sa mort en 1545, Louis X lui lègue ses fiefs conformément au serment des Wittelsbach.
En 1524 il se laisse convaincre par le pape Clément VII, récemment élu, de retirer les titres de noblesse aux évêques de Bavière et d'accueillir les institutions de l'Église pour la promotion du catholicisme. Il sera l'un des adversaires les plus acharnés de la Réforme qu'il ne laissera pas s'implanter dans son duché. Il commande à divers artistes un cycle pictural : Les tableaux d'histoire de Guillaume IV de Bavière.
Il laisse également un fils illégitime, le chevalier Georg von Hegnenberg(de) (1509-1590), qu'il eut d'une liaison avec Margarete Hausner von Stettberg.
Guillaume IV de Bavière, à la tête de la Ligue de Souabe, parvint à réunir les deux duchés de Haute et Basse Bavière sous son autorité.
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