Arsinóe 4. (forngríska: Ἀρσινόη; milli 68 og 56 f.Kr. – 41 f.Kr.) var yngsta dóttir Ptólemajosar 12. og ein af síðustu ptólemajunum í Egyptalandi hinu forna. Hún var hálfsystir Kleópötru 7. og Ptólemajosar 13.

Þegar faðir þeirra, Ptólemajos 12., lést tóku Kleópatra og Ptólemajos saman við völdum eftir hann en Ptólemajos steypti systur sinni fljótlega af stóli og hrakti hana í útlegð. Árið 48 f.Kr. kom Júlíus Caesar til Alexandríu og kom Kleópötru aftur til valda. Arsinóe flúði þá með geldingnum Ganýmedesi og gekk í lið með Akkillasi sem titlaði sig faraó. Þegar þeim Ganýmedesi lenti saman lét hún taka Akkillas af lífi og gerði Ganýmedes að hershöfðingja. Aðrir yfirmenn í hernum urðu óánægðir við þetta og sömdu á laun við Caesar um að skipta á Arsinóe og Ptólemajosi 13. Það var gert og skömmu síðar vann Caesar afgerandi sigur á Egyptunum.

Arsinóe var flutt til Rómar og látin taka þátt í sigurgöngu Caesars. Eftir það leyfði Caesar henni að setjast að í Artemisarhofinu í Efesos. Hún ógnaði valdi Kleópötru og að lokum fékk drottningin Markús Antóníus til að taka hana af lífi. Hann lét lífláta hana á hoftröppunum sem olli mikilli hneykslun í Róm.