Los primeros restos arqueológicos conocidos se remontan al neolítico, aunque los testimonios más importantes de la existencia de un poblado datan del siglo VIII a. de C.

Especialmente destacada fue la etapa de ocupación romana, durante la cual Arnedo – llamada por algunos historiadores Sadacia o Sidacia – se erigió en un importante nudo de comunicaciones. No en vano, en la zona se cruzaban las calzadas romanas que unían Calahorra con Numancia y la de Contrebia Leukade (Alhama) con Varea.

De la época visigótica se conservan restos de una iglesia rupestre del siglo VI y la llamada Cueva de los Cien Pilares, situada bajo el cerro de San Miguel, donde existió un antiquísimo monasterio con el nombre de este arcángel.
Los árabes también dejaron en Arnedo su impronta. Muestra de ello es el castillo que se eleva en un importante cerro, controlando y dominando la ciudad y sus límites. Fue a partir del último tercio del siglo XIV cuando la ciudad adquiere renombre e importantes privilegios reales que culminarían en 1653 con el título de ciudad, otorgado por Felipe IV.
Ya en el siglo XIX se instala en Arnedo una pujante industria alpargatera, además de alfarerías y fábricas de chocolate. Pero fue a partir de 1920 cuando la ciudad registra un creciente desarrollo económico con la instalación de la primera fábrica de calzados en la localidad.