Förbandet assisterades av officerare från Humberside, Derbyshire, South Yorkshire och West Midlands.
Arresteringarna är en del av en i förväg planerad operation som rör påstådda terroristbrott enligt italiensk lagstiftning.
Polisen sa att de fyra männen kommer att inställa sig vid Westminster Magistrates Court men angav inget datum.
Arresteringarna ägde rum inom ramen för europeiska arresteringsorder, tillade polisen. De som arresterats står inför utlämning till Italien.
Jihadistcellen i Europa "sökte rekryter för Irak och Syrien"
Männen var en del av razzior i flera europeiska länder kopplade till ett misstänkt "jihadistiskt nätverk" som påstås ha planerat att befria sin ledare, mulla Krekar, som sitter i förvar i Norge.
Sex misstänkta häktades i Italien och tre i Norge. Krekar var en av dem som greps.
Den italienska polisen sa att gruppen planerade att gripa norska och brittiska diplomater för att försöka säkra Krekars frigivning.
Italiens nyhetsbyrå Ansa sa att de misstänkta anklagades för internationell terrorism.
De män som arresterades i Storbritannien är:
Terroristenheten sa att männen hålls fångna på en polisstation i norra England och inte kommer att förhöras av officerare i Storbritannien.
Man håller på att genomsöka männens adresser, och sedan de har framträtt inför domarna kommer de att överlämnas till de italienska myndigheterna.
Ett uttalande från North East Counter Terrorism Unit sade: " Vi förstår att människor kan vara oroade efter dagens arresteringar.
– Vi vill dock försäkra samhällena om att dagens verksamhet är ett resultat av en pågående utredning som leds av underrättelsetjänsten.
"Det finns inga bevis för att samhällen är i fara."
Fyra män har arresterats i Storbritannien efter en terroristbekämpning som leds av italienska myndigheter, säger North East Counter Terrorism Unit.