Na podstawie rozkazu Ministra Obrony Narodowej z dnia 25 października 1963 r. batalion został dyslokowany do Brodnicy, gdzie stacjonuje do chwili obecnej.
19 marca 2003 4 Pułk Chemiczny im. I. Mościckiego był wizytowany przez prezydenta RP Aleksandra Kwaśniewskiego w związku z wyjazdem żołnierzy jednostki na wojnę w Zatoce Perskiej. Od 2011 dwie sekcje obrony przeciwchemicznej z 4 Brodnickiego pułku chemicznego brały udział w IX zmianie Polskiego Kontyngentu Wojskowego w Afganistanie działającego na rzecz ISAF.
Od 1 stycznia 2014 w wyniku reformy struktur dowodzenia jednostka podlega Dowództwu Generalnych Rodzajów Sił Zbrojnych. Od 2023 w trakcie formowania jest 3 batalion chemiczny 1 Dywizji Piechoty Legionów, który powstaje w symbiozie z 4 pułkiem chemicznym.
W swoim okresie pułk kilkakrotnie zmieniał nazwę:
1967–1989 na 4 pułk chemiczny1989–1995 na 4 pułk przeciwchemiczny1995–2001 na 4 pułk obrony przeciwchemicznejod 2001 na 4 pułk chemiczny