Felipe IV, rey de España, parece de mediana edad, y cansado: sus carnes caídas y sus ojos hinchados sugieren el peso de la responsabilidad que recae sobre sus hombros durante su largo reinado (1621-65), que comenzó cuando sólo tenía 16 años. Este retrato fue pintado en torno a 1656, cuando Felipe se enfrentaba a retos particulares causados por la Guerra de los Treinta Años. Aparece desgastado por la pérdida de la familia y la decadencia de la fortuna política de España.
El rostro pálido del rey destaca sobre el negro sombrío de su ropa y el fondo liso. Sus ojos miran fijamente, con una mirada que impone respeto pero también es intensamente humana. Velázquez lo ha representado tranquilo y digno, con el cabello ondulado de forma regular que enmarca su rostro y descansa con pulcritud sobre su cuello. Lleva la Orden del Toisón de Oro, una orden caballeresca cuyo colgante tenía la forma de una piel de oveja suspendida, en la cadena de oro que lleva al cuello. El colgante habría sido inmediatamente reconocible para los espectadores del siglo XVII.
Velázquez pintó muchos retratos de Felipe a lo largo del reinado de éste, y ésta es la última imagen pintada del Rey por el hombre que le sirvió como artista de la corte desde 1623. Esta obra presenta un interesante contraste con un retrato anterior de cuerpo entero, Felipe IV de España en marrón y plata. El traje negro del Rey, que usaba habitualmente y con el que se le solía representar, es menos ostentoso que en el otro retrato, aunque lleva el mismo tipo de cuello, llamado golilla, y luce el mismo distintivo bigote respingón.
La pincelada de Velázquez es libre, creando una impresión de su sujeto en lugar de registrarlo con minuciosidad, un estilo típico de sus obras posteriores. La forma de los ojos de Felipe está meramente sugerida, y los destellos de la pintura definen los reflejos de su cadena, los botones de oro y los bordados de oro de sus mangas.
Parece que Felipe aprobaba este retrato: los alumnos de Velázquez hicieron muchas copias de él, que regalaron a los miembros de la corte y a los dignatarios visitantes. El retrato también fue grabado por Pedro Villafranca para el frontispicio de la Descripción breve de San Lorenzo el Real de El Escorial (1657) de Francisco de los Santos. En 1658, poco después de pintar este retrato, Velázquez fue nombrado Caballero de Santiago, un honor que siempre había deseado y al que probablemente contribuyó el apoyo del Rey.