Арсе́нов — русская фамилия.
Известные носители Арсенов, Валерий Викторович (1966—1986) — Герой Советского Союза. Арсенов, Иван Владимирович (1869—1916) — русский политик. Арсенов, Матвей Валерьевич (род. 2005) — российский каноист. Арсенов, Павел Оганезович (1936—1999) — советский и армянский кинорежиссёр и актёр.
Топоним Арсенов — хутор в Рыльском районе Курской области России.
См. также Арсеново Арсёнов