В сезоне 2009/2010 «Арсенал» занял третью строчку в турнирной таблице чемпионата Англии, и дошел до четвертьфинала Лиги Чемпионов.
Сезон 2010/2011 «канониры» начали достойно, несмотря на то, что отыграли весь сезон, за исключением пяти матчей, без одного из основных защитников – Томаса Вермалена.
В воротах привычно оставался Альмунья, но не на долгое время. Игра у голкипера постепенно шла на спад, а затем ещё и травмировался. Его место занял Лукаш Фабьянски, который не раз выручал свою команду. В тот сезон Арсенал преследовала череда травм голкиперов. Вот и Лукаш травмировался, причем на тренировке. Ничего не оставалось, как отдать место в воротах молодому польскому вратарю – Войцеху Щесны. И сразу дебют пришелся на серьезные матчи. В чемпионате Англии против «Манчестер Юнайтед», а в Лиге Чемпионов — против «Барселоны». Выбора не было и на финал Кубка Лиги 2011, в котором Войцех допустил ошибку, которая привела к поражению на последних минутах. После чего команда стала сдавать и закончила чемпионат на четвёртом месте.
Уже на протяжении 6 лет клуб оставался без трофеев и выходил на трансферное окно с целью изменить эту ситуацию. Летом команду покинули: Сеск Фабрегас, Самир Насри, Гаэль Клиши и Эммануэль Эбуэ. Им на замену пришло 7 игроков, наиболее значимые: Микель Артета, Пер Мертезакер и Алекс Окслэйд-Чемберлен. Несмотря на это сезон 2011/2012 команда начала ужасно: за три тура набрав одно очко и потерпев самое крупное поражение при руководстве Арсена Венгера на «Олд Траффорд» от «Манчестер Юнайтед» (8:2).
Первая и мининмальная победа в Английской Премьер Лиге состоялась лишь в 4-м туре над новичком «Суонси Сити». В следующем туре команда снова потерпела поражение и оказалась на последних местах турнирной таблицы. Затем «канониры» собрались и за следующие восемь игр однажды сыграли в ничью и одержали 7 побед, что позволило существенно подняться в турнирной таблице. В следующих восьми матчах, одержали лишь 2 победы. После чего, второй раз за сезон команда выдала серию побед и выиграла девять из десяти матчей. К концу сезона при поражении и трех ничей и одной тяжелой победой над «Вест Бромвич Альбион», «канониры» смогли занять третье место в чемпионате.
В Лиге Чемпионов вышли в 1/8 с первого места из группы и тут же покинули турнир. Итальянский «Милан» оказался сильнее по сумме двух матчей на один мяч.
Сезон 2012/13 в плане результатов ничем не запомнился, лишь только трансферами. Клуб покинул лидер команды - Робин ван Перси, а также Андрей Аршавин, Маруан Шамах, Денилсон. Были подписаны: Оливье Жиру, Лукас Подольски, Санти Касорла. В последний день трансферного окна, в конце сезона, «Арсенал», установил свой личный рекорд на трансферном рынке, купив Мейсута Озила за 50 миллионов евро. Так же в команду вернулся Матьё Фламини.
Лишь в 2014 году «Арсенал» завоевал первый трофей за девять лет. Причем обыграв по пути такие клубы как «Тоттенхем» и «Ливерпуль». Финал Кубка Англии выдался не простым, победа была одержана над «Халл Сити» только в дополнительное время со счётом 3:2.
По итогам сезона 2013/14 в Английской Премьер-лиге команда заняла четвёртое место, хотя изначально боролись за золотые медали. В Лиге Чемпионов лондонский клуб добрался до 1/8 финала.
В том же году «Арсенал» выиграл Суперкубок Англии победив «Манчестер Сити» со счётом 3:0.
В сезоне 2014/2015 «Арсенал» вновь победил в финале Кубка разгромив «Астон Виллу» со счётом 4:0. Завоевав свой 12 трофей, став самым титулованным его обладателем, а Арсен Венгер — самым титулованным тренером. В Премьер-Лиге «Арсенал» занял третье место, в Лиге Чемпионов, вновь остановились на стадии 1/8.
Сезон 2015/2016 «канониры» начали с минимальной победы в Суперкубке Англии над «Челси», благодаря легенде «Челси» - Петру Чеху, который был куплен в июне 2015 года.
В сезоне 2016/17 в чемпионате клуб занял 5-е место и впервые за 20 лет не получил место в Лиге Чемпионов, но одержав рекордную 13-ю победу в Кубке Англии. В полуфинале была одержана победа над «Манчестер Сити». В финале, над чемпионом Англии «Челси», с минимальной победой.
В сезоне 2017/18 борьба за достойное место в Английской Премьер Лиге не получалась и команда сосредоточилась на выступлении в Лиге Европы. Дойдя до полуфинала. В первом матче, в Лондоне, «Атлетико Мадрид», играя в меньшинстве с первого тайма сумели добиться ничьи, уступая по ходу встречи. В ответном матче «матрасники» одержали минимальную победу и вышли в финал турнира.
20 апреля 2018 года Венгер объявил об уходе из команды по окончании сезона после 22-летней работы в «Арсенале».
В мае 2018 года в команду пришёл новый главный тренер ,испанский специалист Унаи Эмери. Дебютный матч под руководством нового тренера, в первом туре лиги «канониры» дома уступили «Манчестер Сити» со счётом 0:2. Затем, Арсенал выдал впечатляющую беспроигрышную серию из 22-х матчей во всех турнирах. После чего, результаты клуба в чемпионате стали похожи на «американские горки». В итоге, пятое место в турнирной таблице.
На евро арене клуб дошел до финала Лиги Европы, в котором разгромно, со счетом 1:4 уступил другому лондонскому клубу «Челси». Пропустив первый гол в игре на 49-й минуте от бывшего нападающего Арсенала — Оливье Жиру.
Летом 2019 года Арсенал провёл рекордно активную трансферную кампанию. Клуб покинуло 12 футболистов, присоединилось 9 новых игроков. Был оформлен рекордный для клуба трансфер: нападающий Николя Пепе за восемьдесят миллионов евро.
Новый сезон 2019/2020 Арсенал начал с двух побед подряд, что не часто случалось, в предыдущие годы. Но в следующих 4-х играх клуб смог выиграть только одну из них.
В начале сезона капитаном команды, с помощью голосования, стал Гранит Джака. Лишившись этого звания спустя два месяца из-за инцидента, случившегося в матче с Кристал Пэлэс. Капитан бурно отреагировал на освистывание со стороны болельщиков Арсенала. При замене, игрок медленно покидал поле, чем вызвал недовольство фанатов, которые принялись освистывать его. Джака приложил руку к уху, и прокричал в сторону трибун «F*ck off». затем не пожал руку главному тренеру, сорвал с себя футболку и ушёл в раздевалку. Позже принес свои извинения.
Клуб терял важные турнирные очки, за ноябрь Арсенал не выиграл ни одной игры, включая матчи на евро арене что является худшим результатом за 27 лет. Фанаты клуба открыто стали призывать руководство к увольнению главного тренера. Всё это привело к увольнению Унаи Эмери. Исполняющим обязанности главного тренера команды был назначен экс-игрок Арсенала 1998—2007 и главный помощник Унаи Эмери – Фредрик Юнгберг.
20 декабря 2019 новым тренером Арсенала стал, бывший игрок, а ныне молодой специалист - Микель Артета. Под его руководством команда заняла в Премьер-лиге восьмое место, но выиграв Кубок и Суперкубок Англии.