«Арсенал» основан в 1886 году рабочими лондонского завода Royal Arsenal, который занимался производством вооружения и артиллерийских боеприпасов для английской армии. Из-за этого на эмблеме клуба почти всегда была пушка (кроме периода с 1936 по 1949 год), а игроков команды называют «канонирами». Изначально команда тренировалась и проводила матчи на пустыре возле завода – месте, где обучались артиллеристы армии, а в 1913 году переехала на стадион «Хайбери», где и играла до 2006 года.
Историческим соперником «Арсенала» является «Тоттенхэм». Это случилось из-за голосования в 1915 году, на котором решалось, кто войдет в обновленный Первый дивизион, расширенный до 22 команд. На одно из мест претендовали «Арсенал», «Тоттенхэм» и пять других клубов. Близкий друг владельца «Арсенала» и председатель Футбольной лиги, Джон Маккена, убедил членов Лиги, что «Арсенал» имеет больше заслуг, чем «Тоттенхэм», из-за чего место в Первом дивизионе получили «канониры».
Самая заметная веха в истории «Арсенала» – назначение в 1996 году еще малоизвестного Арсена Венгера на пост главного тренера. Газеты иронично приветствовали француза заголовками «Arsen Who?», однако уже на второй сезон «канониры» стали чемпионами. Всего за 22 года карьеры в «Арсенале» Венгер с клубом завоевал 3 чемпионства, выиграл 7 Кубков и 7 Суперкубков Англии. Сезон 2003/04 стал вершиной для команды француза – лондонцы не потерпели ни одного поражения в чемпионате. С тех пор в топ-5 чемпионатов Европы такое удавалось только «Ювентусу» в сезоне 2011/12. После ухода Венгера в 2018 году командой руководил Унаи Эмери, а с 2019 года – бывший капитан клуба Микель Артета.