Ещё в конце XIX века на месте нынешнего стадиона появился парк со спортивными площадками, а также был построен Тульский велотрек, который после трёх реконструкций, произошедших в течение XX века, существует и в наши дни, являясь старейшим действующим велотреком России[2].
В советское время спорткомплекс носил несколько названий. С 1930-х годов он стал называться стадион «Пищевик». В 1958 году начал строиться новый стадион с нынешней спортивной ареной, и 29 августа 1959 года он был открыт под названием «Тульские Лужники». В дальнейшем[когда?] получил название «Труд», по имени нового, созданного для РСФСР, республиканского спортивного общества «Труд». В 1968 году исполнилось 50 лет ВЛКСМ, и в честь этой даты стадион стал называться «Центральный стадион имени 50-летия Ленинского комсомола»[2].
В середине 1990-х годов, следуя пожеланиям тульских болельщиков, был переименован в Центральный стадион «Арсенал».[источник не указан 550 дней] В 1995 году была начата реконструкция, длившаяся четыре года. Стадион полностью реконструирован и приведён в соответствие требованиям УЕФА. Среди обновлений арены: электронное цветное венгерское видеотабло, новый швейцарский газон, системы подогрева и автополива, на трибунах были установлены индивидуальные пластиковые кресла. Полностью обновлена система освещения, включая мачты и прожекторы, после чего на стадионе стало возможно вести видеосъёмку даже ночью. Кроме того, был построен козырёк над Южной трибуной, единственной, не имевшей крыши, и все трибуны, правда, частично, оказались защищёнными от осадков. Изменились и подтрибунные помещения. Раздевалки были обустроены по европейским стандартам.[источник не указан 550 дней]
Осенью 2014 года на смену уже устаревшему венгерскому табло, прослужившему 18 лет, установили новое цветное табло[3], а также были полностью отремонтированы подтрибунные помещения, раздевалки, произведён косметический ремонт западной трибуны. В 2016 году газон стадиона был полностью обновлён.