Fondata nel 6° secolo a.C dai Greci, Arelas fu assegnata da Cesare nel 46 a.C. ad una colonia di veterani della 6a Legione: da allora cominciò a svilupparsi e comparvero il Foro, il Teatro, le Terme e le piazze pubbliche. Essa divenne rapidamente uno dei principali centri commerciali dell'impero romano. Nel secolo successivo, sotto gli Imperatori Flaviani vennero costruiti il Circo, l'Anfiteatro e le strutture portuali. L'espansione della città subì un brusco arresto alla fine del 3° secolo, ma dal 4° secolo, favorita dall'Imperatore Costantino, Arles divenne residenza imperiale, capoluogo delle 7 Provincie e Prefettura della Gallia. Sede episcopale dal 4° secolo fino al 1790 e roccaforte del cristianesimo, Arles ospitò importanti concili ecclesiastici, tra cui quello del 314 contro i donatisti.
Dopo la caduta dell'impero romano (476 d.C.) venne occupata dai visigoti e poi dagli ostrogoti: essa non sfuggì ai disordini che devastarono la Provenza e i suoi abitanti si rifugiarono all'interno di una cinta muraria molto ridotta dove gli antichi monumenti romani fungevano da cittadelle trincerate. Nel 730, durante il dominio della dinastia merovingia, fu saccheggiata dagli invasori musulmani. Divenne sede del regno di Provenza nell'879 e capitale del regno di Arles, nato dalla fusione della Provenza e della Borgogna, nel 933. Dopo il 1246 fu annessa alla Provenza, e nel 1481 di conseguenza entrò a far parte del regno di Francia, ma in quello stesso secolo fu messa duramente alla prova da guerre e malattie (e ancora nel 18° secolo (peste del 1720).