A quarta temporada de Criminal Minds estreou na CBS em 24 de setembro de 2008 e terminou em 20 de maio de 2009.

Elenco Principal Joe Mantegna como Agente Especial de Supervisão David Rossi (Agente Sênior da BAU); Paget Brewster como Agente Especial Supervisora Emily Prentiss (Agente BAU); Shemar Moore como Agente Especial de Supervisão Derek Morgan (Agente BAU); Matthew Gray Gubler como Agente Especial de Supervisão Dr. Spencer Reid (Agente BAU); A. J. Cook como Agente Especial de Supervisão Jennifer "JJ" Jareau (Ligação de Comunicações da BAU); Kirsten Vangsness como Agente Especial Penelope Garcia (Analista Técnica BAU); Thomas Gibson como Agente Especial de Supervisão Aaron "Hotch" Hotchner (Chefe da Unidade BAU).

Estrelas convidadas especiais Luke Perry como Benjamin Cyrus; Jason Alexander como Professor Rothchild; Cybill Shepherd como Leona Gless.

Recorrente Meta Golding como agente especial Jordan Todd ( ligação interina de comunicações da BAU); Nicholas Brendon como Kevin Lynch; Jane Lynch como Diana Reid; Cade Owens como Jack Hotchner; Josh Stewart como William "Will" LaMontagne Jr.

Estrelas convidadas

Na estréia da temporada "Mayhem", Sienna Guillory e Erik Palladino reprisam como SSA Kate Joyner e Detective Cooper, respectivamente. Adoni Maropis co-estrelou como Ben Abner, um membro da Célula Terrorista de Nova York que se disfarça de paramédico, e Michael Steger co-estrelou como Sam, outro membro da célula. No episódio "The Angel Maker", Lauren Bowles co-estrelou como Chloe Kelcher, a imitadora assassina e interesse amoroso de Courtland Bryce Ryan, também conhecido como "The Angel Maker", interpretado por Neil Hopkins. Blake Lindsley co-estrelou como Shara Carlino, outra tentativa de imitar e admiradora de Ryan. No episódio "Perda Mínima", Luke Perry co-estrelou como Benjamin Cyrus, o líder de um culto religioso conhecido como a "Seita Separatista". Jeff Fahey co -estrelou como Leo Kane, um preso e libertário fervoroso que fundou o Liberty Ranch. No episódio "Paradise", William Mapother e Robyn Lively co-estrelaram como Ian e Abby Corbin, um casal que sai de férias, apenas para ser mantido em cativeiro por Floyd Hansen.

No episódio "The Instincts", Melinda Page Hamilton co-estrelou como Claire Bates, uma sequestradora de crianças que sequestra um menino. No episódio "Memoriam", Taylor Nichols co-estrelou como o pai de Spencer Reid, William, que confessa ter assassinado Gary Michaels, um pedófilo que pretendia estuprar e assassinar Reid depois que ele já estuprou e assassinou outro menino. Dee Wallace convidado estrelou como terapeuta de Reid, Dr. Jan Mohikian. No episódio "Masterpiece", Jason Alexander co-estrelou como Henry Grace, um serial killer obcecado com a sequência de Fibonacci . No episódio "52 Pickup", Gabriel Olds co-estrelou como Robert Parker, um serial killer que aperfeiçoou suas habilidades como pick-up artist. Courtney Ford co-estrelou como Austin, um barman que desenvolve uma queda por Reid. Currie Graham co-estrelou como Paul "Viper" Thomas, outro pick-up artista que era suspeito nos assassinatos, e Joanna Cassidy co-estrelou como Mrs. Holden, uma mulher cuja filha mais nova Vanessa, é assassinada por Parker.

No episódio "Normal", Mitch Pileggi co-estrelou como Norman Hill, também conhecido como "The Road Warrior", um homem que vai em uma fúria assassina depois de assassinar toda a sua família. Faith Ford co-estrelou como a falecida esposa de Norman, Vanessa, e Gina Torres co-estrelou como a detetive Thea Salinas, que lidera a investigação dos assassinatos. No episódio "Soul Mates", George Newbern e Michael Boatman co-estrelaram como Steven Baleman e William Harris, também conhecido como "The Soul Mates", uma dupla de estupradores em série que assassinaram várias mulheres. Dana Davis co-estrelou como a filha de William, Andrea. No episódio "Bloodline",co-estrelou como Lewis e Kathy "Sylvia" Gray, um casal cigano que raptou meninas para que seu filho se casasse no momento em que ele atingisse a maioridade.

No episódio "Cold Comfort", Vondie Curtis-Hall co-estrelou como Stanley Usher, um vidente autoproclamado de quem David Rossi é cético, e Cybill Shepherd como Leona Gless. No episódio "Zoe's Reprise", Amy Davidson co-estrelou como Zoe Hawkes, uma admiradora de Rossi que aspira a se tornar uma agente do FBI, apenas para ser assassinada por Eric Olson, interpretado por Johnny Lewis. Shannon Woodward co-estrelou como a namorada de Eric, Linda Jones. No episódio "Pleasure Is My Business", a estrela convidada Brianna Brown estrelou como Megan Kane, uma garota de programa que envenena fatalmente seus clientes. No episódio "Demonologia", Carmen Argenziano co-estrelou como Padre Paul Silvano, um padre italiano que assassina suas vítimas através de exorcismos. Bruce Davison co-estrelou como cúmplice de Paul, o padre Jimmy Davison.

No episódio "Omnivore", C. Thomas Howell co-estrelou como George Foyet, a única pessoa que sobreviveu a uma série de assassinatos cometidos por um assassino conhecido como "The Boston Reaper". Louis Ferreira co-estrelou como Roy Colson, um romancista e autor do romance Night of The Reaper . No episódio "House on Fire", Tommy Dewey co-estrelou como Tommy Wheeler, um incendiário em série que incendeia um cinema, matando todos presos nele. Shannon Lucio co-estrelou como a irmã de Tommy, Tina. No episódio "Conflicted", Jackson Rathbone co-estrelou como Adam Jackson, um serial killer delirante que tem um alter-ego feminino chamado Amanda. Susan Ward co-estrelou como Julie Riley, um gerente de hotel que era suspeito de cometer os assassinatos de vários homens. Roma Maffia co-estrelou como o detetive Reese Evans, que lidera a investigação dos assassinatos.

No episódio "The Big Wheel", Alex O’Loughlin co-estrelou como Vincent Rowlings, um serial killer arrependido que sofre de impulsos homicidas incontroláveis. No episódio "Amplification", Tamlyn Tomita co-estrelou como Dra. Linda Kimura, que ajuda a BAU com a investigação de um surto de antraz que infectou várias pessoas. No final da temporada de duas partes "To Hell and Back", Garret Dillahunt co-estrelou como Mason Turner, cujo irmão autista e parceiro no crime, Lucas, sequestra uma adolescente e a mantém em cativeiro em um celeiro no Canadá. C. Thomas Howell reprisa como George Foyet, que invade o apartamento de Aaron Hotchner e aparentemente atira nele. Hotch'.

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