Siri keempat MasterChef Australia mula ditayangkan pada hari Ahad, 6 Mei 2012 jam 7.30 malam di Network Ten. Juri George Calombaris, Gary Mehigan dan Matt Preston kembali dari siri sebelumnya.[1] Setelah minggu pertama di Melbourne, pertandingan ini membawa para peserta ke tempat-tempat di peringkat nasional, seperti Pulau Kanggaru dan Tasmania, serta destinasi antarabangsa, Itali.[2][3] Ia juga menampilkan sejumlah chef jemputan, termasuk Jamie Oliver, Rick Stein dan Buddy Valastro.[4]
Siri keempat dimenangi oleh Andy Allen yang berjaya mengalahkan Julia Taylor dan Audra Morrice pada peringkat akhir pada 25 Julai 2012.[5][6][7]
Buat pertama kalinya, bahagian pemilihan 50 Teratas yang pertama berlangsung di dan sekitar Melbourne, Victoria. Peserta menghadapi cabaran di Bangunan Pameran Diraja dan Pasar Melbourne Selatan, dan mengunjungi Red Hill di Semenanjung Mornington, Lake House di Daylesford, dan Montsalvat di Eltham.[8]
Cabaran malam minggu kembali kepada kombinasi Kotak Misteri/Ujian Daya Cipta yang lebih tradisional yang digunakan dalam dua siri pertama.[9]
Setelah memaparkan pelbagai pencabar dalam Siri 3 seperti tukang masak dan perantis di rumah, Cabaran Kekebalan kini biasanya menampilkan para chef jemputan (bersama dengan pasukan pembantu) yang berhadapan dengan peserta yang dipilih sertai dua peserta pembantu pilihan mereka sendiri.[9] Kedua-dua pasukan peserta dan pasukan yang mencabar harus menyiapkan tiga sajian menggunakan ramuan teras yang disediakan, dengan peserta memperoleh kelebihan masa (misalnya sembilan puluh minit berbanding enam puluh). Matt Moran pula bertindak sebagai mentor kepada pasukan peserta.
Setelah melalui siri uji bakat dan cabaran, pemenang ditentukan pada 25 Julai 2012.