Câu lạc bộ bóng đá Arsenal (tiếng Anh: Arsenal Football Club, viết tắt: Arsenal F.C.) là một câu lạc bộ bóng đá chuyên nghiệp có trụ sở tại Holloway, Luân Đôn, hiện đang thi đấu tại Giải bóng đá Ngoại hạng Anh, giải đấu cấp cao nhất trong hệ thống bóng đá Anh. Arsenal đã giành được 13 chức vô địch quốc gia, 14 Cúp FA (kỷ lục), 2 Cúp Liên đoàn Anh, 1 Cúp Liên đoàn Thế kỷ, 16 Siêu cúp Anh, 1 Cúp UEFA và 1 Cúp Inter-Cities Fairs. Arsenal là câu lạc bộ có số trận thắng ở cấp cao nhất nhiều thứ hai trong lịch sử bóng đá Anh, và cũng là đội bóng Anh duy nhất cho đến nay vô địch quốc gia với thành tích bất bại qua 38 vòng đấu, nhận biệt danh The Invincibles (tiếng Việt: Đội bóng bất bại) và giành Cúp vàng Ngoại hạng Anh.

Arsenal trở thành câu lạc bộ đầu tiên ở miền Nam nước Anh tham gia The Football League vào năm 1893, trước khi bắt đầu thi đấu ở Giải Hạng nhất Anh năm 1904. Họ chỉ xuống hạng một lần năm 1913, và cho đến nay là đội bóng góp mặt ở giải đấu cấp cao nhất Anh trong khoảng thời gian dài nhất. Vào thập niên 1930, Arsenal đã giành 5 chức vô địch quốc gia Anh và 2 Cúp FA; sau Chiến tranh Thế giới II, họ giành thêm 2 chức vô địch quốc gia Anh và 1 Cúp FA. Mùa giải 1970–71, họ giành cú đúp vô địch quốc gia Anh và Cúp FA. Trong giai đoạn 1989–2005, họ giành thêm 5 chức vô địch quốc gia Anh và 5 Cúp FA, trong đó có hai cú đúp. Họ kết thúc thế kỷ XX với thứ hạng trung bình cao nhất.

Herbert Chapman là người đưa Arsenal đến với những danh hiệu quốc gia đầu tiên, nhưng không may qua đời sớm. Ông là người phát minh sơ đồ chiến thuật WM, phát kiến chơi bóng dưới ánh đèn cao áp, số áo thi đấu, chọn màu trắng cho tay áo và đỏ cho trang phục thi đấu của Arsenal. Arsène Wenger là huấn luyện viên tại vị lâu nhất và dẫn dắt câu lạc bộ giành được nhiều danh hiệu nhất. Ông giữ kỷ lục giành 7 Cúp FA, chuỗi trận thắng dài nhất trong lịch sử bóng đá Anh cùng chuỗi trận bất bại dài nhất với câu lạc bộ.