第四脳室（だいよんのうしつ、英: fourth ventricle）とは、脳幹と小脳に挟まれた空間を指す。吻側では中脳水道を介して第三脳室に、尾側では脊髄の中心管につながり、脳脊髄液（cerebrospinal fluid、以下CSF）の通り道になっている。 第四脳室は、平らな菱形窩と、菱形窩の周りから小脳に延びる上髄帆・下髄帆の間でテントのような形になっている。その壁になっているものは以下のとおり。 側脳室の脈絡叢で作られたCSFは第三脳室のあと第四脳室を通り、中心管の中で脊髄を下るほかはルシュカ孔とマジャンディ孔からクモ膜下腔に出る。クモ膜は小脳の尾側面で深く折れ込まないで脊髄のあたりまでなだらかに延びているので、クモ膜下腔は延髄後面と小脳の間で若干広がっている。この部分を小脳延髄槽と呼ぶ。ルシュカ孔・マジャンディ孔から出たCSFは小脳延髄槽に流れ込むと言える。