STM32L4＋は、120MHz動作時の性能を150DMIPSまで向上。STM32Lシリーズ共通の省電力モードFlexPowerControlも搭載しており、素早い応答と省電力性が求められるウェアラブルデバイスや小型医療機器、産業用のスマートセンサーなどのメインコントローラーとして用いることができるとしている。

また、640KB SRAMを搭載し、高速演算処理と高いグラフィック性能をサポートするとともに、同クラスでは最大級の1～2MBデュアルバンクフラッシュメモリーを搭載、読み書きの同時に処理によって効率を向上させ、多くのコード情報を保存できる。内蔵フラッシュには高度なエラー訂正機能も搭載している。

同社独自のChrom－ARTグラフィックHWアクセラレータによって、2Dグラフィックの演算をCPUに負荷を掛けることなく実行できる。また2Dコピーや透過処理、アルファブレンディング演算処理も可能で、ピクセルフォーマット変換は通常のCPUの2倍の速度で実行できるという。

Chrom－GRCグラフィックメモリマネジメントユニットによって、円形ディスプレイ処理時のグラフィック処理負荷を最大20％軽減。さらにHost、Device、OTGに対応したUSBや、モーター制御などに用いる17本のタイマー、SPI、シリアルオーディオインターフェース、CANなどの通信インターフェース、信号処理やPDM／PCM変換のためのΔΣモジュレーター用デジタルフィルターなどを搭載している。

開発には、STM32L4＋の144ピンパッケージ品が搭載されたNucleoボードや、さらに多機能な「STM32L4＋ Discovery Kit」のキットが用意されている。