Na 151,6 kilometra dolgi preizkušnji od Trapagarana do Eibarja je Špilak v zadnjih kilometrih ujel ubežno dvojico, ju prehitel, člana ruske Katjuše pa je skupina favoritov za skupno zmago ujela dobra dva kilometra pred ciljem. V skupnem seštevku je zdaj napredoval na peto mesto.

Odstop Brajkoviča
Drugo mesto je zasedel Kolumbijec Sergio Luis Henao Montoya (Movistar), tretji je bil Španec Alberto Contador (Saxo-Tinkoff), četrti pa Kolumbijec Carlos Alberto Betancur Gomez (AG2R La Mondiale), vsi so zaostali dve sekundi. Drugi slovenski predstavnik na dirki Jani Brajkovič (Astana) etape ni končal in je predčasno končal letošnjo Dirko po Baskiji.
V deževnih razmerah je v prvem delu dirke pobegnila peterica kolesarjev, ki si je privozila več kot pet minut prednosti. 28 km pred ciljem so bili v osredju Peter Velits, Matteo Montaguti in Daniele Ratto, njihova prednost se je zmanjševala, nato pa so napadli Jose Herrada, Pieter Weening in Špilak. Zadnji je pobegnil in si 4,5 kilometra pred ciljem prikolesaril 27 sekund prednosti. Glavnina je lovila slovenskega tekmovalca, iz nje so se pognali Porte, Contador, Henao, Quintana in Betancur in na položnejšem delu ujeli Špilaka. Nato pa je pred ciljem potegnil še Quintana in nakazal, da ga zanima skupna zmaga na baskovski preizkušnji.

V skupnem vodstvu je ostal Henao, ki ima šest sekund prednosti pred Quintano. Špilak za vodilnim zaostaja 10 sekund.

4. etapa, 
Trapagaran - Eibar, 151 km: 
 1. N. QUINTANA      KOL     3:58:52
 2. S. HENAO         KOL       +0:02
 3. A. CONTADOR      ŠPA         vsi
 4. C. BETANCUR      KOL            
 5. S. ŠPILAK        SLO        isti
 6. R. PORTE         AVS            
 7. J.-C. PERAUD     FRA         čas
 8. P. WEENING       NIZ        0:16
 9. S. SANCHEZ       ŠPA        0:23
10. A. LOSADA        ŠPA        0:24

.
Skupni vrstni red po četrti etapi:
  1. S. HENAO        KOL    16:23:20
  2. N. QUINTANA     KOL       +0:06
  3. R. PORTE        AVS         vsi
  4. A. CONTADOR     ŠPA        iati
  5. S. ŠPILAK       SLO         čas
  6. C. BETANCUR     KOL        0:21
  7. J.-C. PERAUD    FRA        0:26
  8. P. WEENING      NIZ        0:35
  9. S. SANCHEZ      ŠPA    isti čas
 10. G. CARUSO       ITA        0:47