Peserta didik yang memiliki bakat dalam bidang akademik tertentu bisa mengikuti klub belajar. Dalam klub belajar akan mendapatkan fasilitas yang lebih dari teman-temannya yang tidak mengikuti klub. Fasilitas tersebut berupa pembinaan oleh alumni, guru, dan pembina khusus klub dari guru bidang studi dan dosen. SMAN 4 Denpasar memiliki 11 klub belajar diantaranya Klub Biologi, Fisika, Matematika, Kimia, Astronomi, Komputer, Ekonomi, Geografi dan Kebumian, Bahasa Inggris, Bahasa Jerman, dan Klub Bahasa Jepang.
Sejumlah Siswa Siswi SMA Negeri 4 Denpasar meraih sejumlah prestasi bergengsi baik tingkat Provinsi bali maupun Nasional, dalam perlombaan tersebut lomba debat bahasa indonesia (LDBI) tingkat Nasional meraih juara 3, pada perlombaan Fisika di UNY (Nation Physics Competition) meraih Juara 1, dalam ajang MEDSCO (kedokteran) meraih Juara 1, selanjutnya kategori Couple Novice Alatin dalam ajang Queen Cup International Dance Championship 2024 di jakarta meraih medali Perak, dalam debat pelajar atar SMA/SMK yang bertema "Adu gagasan Rancangan Kota di Masa Depan yang di selenggarakan oleh kementerian PUPR mendapat juara 3 Nasional.
Di tingkat lokal bali dalam perlombaan krida Duta bahasa yang di selenggarakan balai Bahasa provinsi Bali siswa SMAN 4 meraih juara 1 tingkat Provinsi,lomba Krida bahasa foursma mendapat juara 3 pada lomba konten berbahasa daerah, dalamkejuaraan olah raga atlet panahan foursma mendapat 2 Medali Emas dan 1 Medali Perak dalam ajang "Mangupura Archery Turnamen 2024."