Jako miejsce formowania brygady wyznaczono wieś Osiekówka w pobliżu Berdyczowa. Faktyczne formowanie brygady rozpoczęło się w dniu 1 sierpnia 1944 roku z chwilą przybycia pierwszych oficerów. Od tego dnia rozpoczęto formowanie poszczególnych pododdziałów brygady i przystąpiono do szkolenia, choć dopiero 8 sierpnia otrzymano część uzbrojenia, a także pierwsze transportery MK-1. W połowie sierpnia 1944 roku zapadła decyzja o przegrupowaniu 1 Korpusu Pancernego do rejonu Chełma i w dniu 19 sierpnia 1944 roku 4 Brygada Pancerna wyruszyła transportem kolejowym do Chełma, gdzie przybyła w dniu 24 sierpnia 1944 roku.
Brygada została zakwaterowana w miejscowości Zawadówka niedaleko Chełma. Tam też zaczęli przybywać poborowi z terenu Lubelszczyzny. Brygada otrzymała także sprzęt, choć dopiero w połowie stycznia 1945 roku do brygady zaczęły docierać czołgi T-34. W dniu 22 października 1944 roku odbyła się przysięga żołnierzy brygady. Szkolenie brygady trwało w rejonie Chełma do połowy lutego 1945 roku.