Appelé aussi magasin d'artillerie, l’arsenal est un bâtiment logistique indispensable qui sert à la fois d’entrepôt et d’atelier de réparations, pour l’armement. Situé à proximité des fortifications nord-ouest, sur le front le plus difficile à atteindre de la place forte, il comporte deux niveaux voutés, à l'épreuve des bombardements. Les armes légères et les munitions étaient entreposées au premier étage, alors que les canons et la plateforme d'artillerie étaient conservés au rez-de-chaussée. Son architecture simple et épurée est remarquable par ses voutes en pierres taillées, savamment assemblées. A l'origine, l'Arsenal était constitué de deux bâtiments mais le plus ancien a été complètement détruit en 1940. C'est l'aile du fond du bâtiment datant de Vauban qui a été détruite en 1940. Il ne subsiste que celle de 1750. Elle est composée de deux étages de voûtes surbaissées. Les épais contreforts tout le long de la façade ont été rajoutés d'urgence pour assurer la stabilité de l'édifice. Chaque étage est composé d'une longue salle voûtée servant selon les occasions de salle de réception ou de spectacle. Tout près, sous une butte de terre se trouve la poudrière construite entre 1693 et 1695, puis recouverte de terre en 1881 pour être protégée des bombes.