Arbeloa werd in 2006 gecontracteerd door Deportivo de La Coruña, waar hij direct een vaste waarde werd. In januari 2007 maakte hij de overstap naar Liverpool FC waar de verdediger onderdeel zou uitmaken van de Spaanse Armada, de bijnaam voor de relatief grote groep Spanjaarden bij de Engelse club. Zijn debuut maakte Arbeloa op 10 februari 2007 tegen Newcastle United. In twee en een half jaar kwam hij tot 66 wedstrijden voor Liverpool, waarop hij in juli 2009 terugkeerde naar Real Madrid en daar een vijfjarig contract tekende.[1] In mei 2016 kondigde hij aan dat hij ging stoppen met betaald voetbal