Norris intentó trasladar al club a otra ubicación, y en 1913, poco después de descender a la Second Division, al finalizar las obras de construcción del Arsenal Stadium en el distrito de Highbury, al norte de Londres, el club se trasladó a su nueva ubicación. Del mismo modo, fue cambiando la ubicación del club; fundado en el distrito de Woolwich, en el sureste de Londres, en 1913 se mudó al norte de Londres, más exactamente en el distrito de Highbury, donde fue establecido el Arsenal Stadium, que funcionó hasta 2006, donde se hizo un traslado más corto, hacia los alrededores de Holloway, donde se levantó el actual Emirates Stadium. En julio de 2006, se trasladó al actual Emirates Stadium, después de 93 años en el distrito de Highbury. El 9 de julio de 1976, Terry Neill, con 34 años de edad, fue reclutado por la junta directiva del Arsenal para reemplazar Bertie Mee, y con esa edad se convirtió en el entrenador del Arsenal más joven hasta la fecha. Arsenal nombró sorpresivamente al fisioterapeuta del club Bertie Mee como entrenador en 1966. Después de perder dos finales consecutivas de la Copa de la Liga de Inglaterra, el club ganó su primer título europeo, la Copa de Ferias 1969-70. A este título se le sumó el octavo título de liga del club y su cuarta FA Cup.
Después de la mencionada guerra, bajo la conducción del sucesor de Allison Tom Whittaker, el club ganó dos campeonatos de liga (1947-48 y 1952-53), y una FA Cup en 1950. Sin embargo, tras estos dos períodos, llegó un tiempo de mediocridad para el Arsenal. A su vez, dos entrenadores han muerto en el cargo -Herbert Chapman y Tom Whittaker-. El exjugador del club George Graham fue contratado como entrenador en 1986. Bajo su conducción, el club ganó su primera Copa de la Liga en 1987, en su primera temporada en el cargo. La reputación de Graham se vio empañada cuando fue descubierto de soborno, tras haber tomado dinero de Rune Hauge, un agente noruego, para la firma de ciertos jugadores. Ante la incapacidad de traer a los jugadores del mismo calibre como lo habían hecho en los años 1930, el club pasó la mayor parte de los años 1950 y 1960 por lo general en la mitad de tabla en la liga, sin ganar trofeos.
Arsène Wenger es el entrenador con más años de servicio y ganó la mayor cantidad de trofeos. Uno de los más laureados del fútbol inglés, ha ganado 46 títulos nacionales, incluyendo 13 campeonatos de liga (incluido un título invicto) y un récord de 14 Copas de Inglaterra; dos Copa de la Liga, 16 FA Community Shields, el Trofeo del Centenario de la Liga, también ha ganado dos títulos internacionales: la Copa europea de Ferias en 1970 y la Recopa de Europa en 1994. En términos de trofeos ganados en general es el tercer club más exitoso del fútbol inglés. A la copa se le sumó un nuevo título de liga en la temporada 1988-89, ganando el último partido de la temporada con un gol en tiempo adicionado del mediocampista Michael Thomas ante quién marchaba puntero, Liverpool. En la temporada 1970/71 consiguieron el título de liga y copa. Arsenal terminó en el primer o segundo lugar en la liga en ocho de las primeras once temporadas de Wenger en el club, aunque en ninguna ocasión fueron capaces de retener el título. Arsenal nombró a Herbert Chapman como entrenador en 1925. Chapman había entrenado al equipo del Huddersfield Town que había ganado el campeonato de Liga en las temporadas 1923-24 y 1924-25 (ver Campeones del fútbol inglés).
Arsenal llegó a la final de la Copa de la Liga de Inglaterra en 2007 y 2011, perdiendo por 2-1 ante el Chelsea y el Birmingham City, respectivamente. Arsenal obtuvo un nuevo doblete de Liga y Copa en la temporada 1997-98 y un tercero en la 2001-02. Además, el club llegó a la final de la Copa de la UEFA 1999-00 (donde perdió por penales ante el Galatasaray). Ganó sus primeros títulos -cinco ligas y dos FA Cups- en los años 1930. Luego de un período de escasez en los años posteriores a la Segunda Guerra Mundial, se convirtió en el segundo club del siglo XX en ganar el doblete, obteniendo el Campeonato de Liga y la FA Cup de la temporada 1970-71. Los logros siguieron en los años 1990 y 2000. Durante esos años, Arsenal ganó un doblete de copas nacionales, dos dobletes de Liga y Copa, y dos bicampeonatos de la Copa de Inglaterra. Arsenal ganó la FA Cup en 1930 y dos campeonatos de liga en las temporadas 1930-31 y 1932-33. Adicionalmente, la estación del metro local, originalmente llamada «Gillespie Road» pasó a llamarse «Arsenal» en honor al club, por lo que es la única estación de metro en ser nombrada específicamente por un club de fútbol.