Дми́трий Серге́евич Арсе́ньев (1832—1915) — русский адмирал (1901), участник Среднеазиатских походов. Внук курляндского губернатора Н. И. Арсеньева.
Дмитрий Арсеньев родился 14 (26) сентября 1832 года в селе Горячкино Можайского уезда Московской губернии. Его отец — титулярный советник Сергей Николаевич Арсеньев (1801—1860), был чиновником Государственной комиссии погашения долгов и Московской конторы Коммерческого банка; затем некоторое время состоял при московском генерал-губернаторе Д. В. Голицыне, а с 1828 года был смотрителем Можайского уездного училища. Мать — Надежда Васильевна, урождённая Камынина[1] (1805—1855). В семье были ещё четыре сына: Василий (1829—1915), Николай (1831—1903), Александр (1837—1917)[2]; Лев (1839—1849)), а также сестра Евгения (1833—1872) — замужем за полковником лейб-гвардии Гусарского полка Н. В. Шеншиным.
Образование получил в Морском кадетском корпусе и 15 августа 1848 года произведён в гардемарины, плавал на фрегате «Постоянство» под командой капитан-лейтенанта А. Н. Софиано и на шхуне «Стрела», где в то время командовал Ф. Я. Брюммер; 9 августа 1850 года произведён в мичманы и зачислен в офицерский класс Морского корпуса (Николаевская морская академия) и 13-й флотский экипаж. В 1852 году провёл морскую кампанию в плавании по Балтийскому и Северному морям на корвете «Князь Варшавский» под командой И. Н. Изыльметьева. В мае-августе 1853 года совершил плавание на фрегате «Верность» под командованием капитан-лейтенанта А. Я. Григорьева между Санкт-Петербургом, Кронштадтом и Петергофом; 13 августа 1853 года по экзамену произведён в чин лейтенанта и через десять дней был назначен в экипаж корвета «Наварин», на котором провёл зимнюю кампанию 1853—1854 годов.