Открывшись в 1935 году, станция «Арбатская» Филёвской, а тогда – «Сокольнической», линии вместе со «Смоленской» вошла в число станций первой очереди. Однако они оказались очень уязвимыми из-за мелкого заложения. Так в 1941 году перекрытие тоннеля на перегоне между «Смоленской» и «Арбатской» пробила бомба. После войны на большей глубине построили новые станции, которые также называли «Арбатская» и «Смоленская» – они относятся к Арбатско-Покровской линии.
Хоть «Арбатская» и построена в типичном для станции первой очереди стиле, её вестибюль особенный – он имеет форму пятиконечной звезды. Это была задумка архитектора Льва Руднева, который видел Арбатскую площадь как огромный пятиугольник.