1979年3月に発売した4代目で、ホイールベースを30mm、トレッドを前/後で25／50mm拡大。バン系は5カ月遅れて、8月にモデルチェンジし、ボデーバリエーションは、セダン（2／4ドア）、ハードトップ、クーペ、リフトバック、バン（2／4ドア）の7種の構成となった。ボデーデザインは、先代よりさらに直線基調のものとした。

セダン／バン系には上級車に一般的だった丸型4灯式ヘッドライトを採用。またクーペ系には角形2灯式ヘッドランプを採用したほか、「GT」と「レビン」には、大型の衝撃吸収ウレタンバンパーを装着した。内装の大きな変更点は、一部モデルを除きフロントシートをヘッドレスト分離式にしたこと。エンジンは1300cc(4K-U)、1500cc (3A-U)、1600cc(2T-GEU)の3機種で、セダンとハードトップにもDOHC(2T-GEU)を搭載した。さらに1979年8月に1800cc（13T-U）、1982年2月に1800ディーゼル（1C）を4ドアセダンに追加した。

機構面での大きな変更点は、リヤサスペンションを半楕円リーフスプリングからラテラルロッド付4リンク／コイルスプリングにしたことで、乗り心地と走行安定性を向上させた。全車のフロントにサーボ付ディスクを標準装着したほか、1300ccモデルのステアリング方式をラック・アンド・ピニオン式とした。1981年8月のマイナーチェンジでヘッドランプを異形角型に変更（バンを除く）。

4代目は、歴代「カローラ」で、最もボデーバリエーションが多いモデルであった。1983年3月には生産累計1，000万台の大記録を達成した。