Nach der Niederwerfung der Revolution von 1848 wurden in Wien zahlreiche neue militärische Anlagen errichtet, um künftige Aufstände zu verhindern. Das größte dieser Bollwerke war das in den Jahren 1849 bis 1856 in den Formen des romantischen Historismus und nach Entwürfen der Architekten Förster, Hansen, van der Nüll, Rösner und Sicard von Sicardsburg errichtete Arsenal, eine Ansammlung von insgesamt 72 Gebäuden – Kasernen, Waffenfabriken und militärische Depots – mit einer Gesamtfläche von 330.000 m2.
Im Ersten Weltkrieg entwickelte sich das Arsenal zu einem gewaltigen Rüstungsbetrieb, in dem bis zu 20.000 Arbeitskräfte beschäftigt waren, darunter auch viele Kriegsgefangene. Nach dem Krieg versuchte der Staat, die Produktion auf Friedensprodukte umzustellen, was sich als schwierig erwies, da Betriebskapital, Verkaufsorganisation und kaufmännische Verwaltung fehlten. Die Beschäftigtenzahl sank binnen eines Jahres auf 3.000 Personen – überwiegend Facharbeiter mit starkem politischen Bewusstsein.
Auf Drängen der Sozialdemokraten wurde das Arsenal 1921 in ein gemeinwirtschaftliches Unternehmen umgewandelt. Erzeugt wurden v.a. Metall- und Holzbearbeitungsmaschinen, Kleinmotoren, Pistolen und Jagdgewehre, aber auch Möbel und Rucksäcke. Die führenden Organe des Unternehmens wurden aus Vertretern des Staates, der Gewerkschaften, des Betriebsrates und der Konsumentenorganisationen gebildet, oberstes Gremium war laut Betriebsverfassung die Vollversammlung der Arbeiter und Angestellten.
Dieses bis dahin wichtigste Experiment der Gemeinwirtschaft in Österreich blieb allerdings mit den bereits erwähnten betriebswirtschaftlichen Schwächen behaftet und erwirtschaftete durchwegs Verluste. 1926 waren nur noch 300 Personen im Arsenal beschäftigt.
Da die Regierung auf Drängen der Privatwirtschaft dem Unternehmen die benötigte Kapitalaufstockung nicht gewährte, sprang die Zentralsparkasse der Gemeinde Wien mit einem Kredit ein, sodass der Stand der Beschäftigten bis 1929 wieder auf 470 Personen erhöht werden konnte.
Die Weltwirtschaftskrise machte diesen kurzen Aufschwung wieder zunichte. Nachdem die Sowjetunion und die Stadt Wien als die beiden größten Auftraggeber ihre Aufträge sistiert hatten, wurde das Unternehmen entscheidend geschwächt.
Im Februar 1934 leistete das Arsenal, das noch 1927 auf Konfrontationskurs mit dem Bundesheer gegangen war, keinen Widerstand mehr. Noch im selben Jahr wurde das gemeinwirtschaftliche Unternehmen geschlossen. Im Zweiten Weltkrieg waren Gelände und Gebäude des Arsenals wieder militärisch genutzt.
Nach Kriegsende wurden im Arsenal vorwiegend zivile Einrichtungen, wie etwa das Fernmeldezentralamt, die Bundesversuchsanstalt, Werkstätten des Denkmalamtes und der Bundestheater, das Österreichische Institut für Wirtschaftsforschung, Probebühnen des Burgtheaters sowie verschiedene Betriebe, Lager und auch Wohnbauten untergebracht.
2003 wurde das Arsenal von der staatlichen Bundesimmobiliengesellschaft BIG an eine private Investorengruppe verkauft. Einige Objekte wurden 2010 für die Technische Universität adaptiert, 2015 wurde auf dem Gelände das neue Fernheizwerk Arsenal der Wien Energie eröffnet.
Im Zentrum des Arsenals befindet sich das Heeresgeschichtliche Museum, das bereits im ursprünglichen Konzept enthalten war und in den Jahren 1850 bis 1856 errichtet wurde.