Spanieren kom til Arsenal i 2019 og var på vej ind i det sidste år af sin kontrakt, før han blev enig om nye vilkår forud for derbyet i det nordlige London søndag den 15. september.
Arteta har indledt en ny tidsalder med succes på Emirates, hvor han har vundet FA Cuppen og Community Shield og er sluttet på andenpladsen i to Premier League-sæsoner i træk.
Hans hold har været den nærmeste udfordrer til Manchester City i de seneste to år og gør sig klar til endnu en titelkamp i sæsonen 2024/25.
Arteta, som spillede 150 gange for Arsenal og var anfører, udtrykte sin stolthed over at have underskrevet en ny aftale.
"Jeg føler mig ekstremt stolt, er meget spændt og ser frem til det, der kommer.
"Jeg er stolt over at være, hvor jeg er, og over at have det forhold, jeg har til alle i klubben.
"Jeg føler mig ekstremt heldig at arbejde hver eneste dag med gode mennesker og de ambitioner, vi har her. Jeg føler mig meget inspireret, jeg føler mig udfordret, jeg føler mig støttet, og jeg ønsker at gøre meget mere end det, vi allerede har gjort sammen."
The Gunners har fået en solid start på den nuværende sæson med to sejre og en uafgjort i de første tre kampe.
Arsenal skal næste gang i aktion mod rivalerne Tottenham Hotspur, før de skal en tur til Atalanta i Champions League og besøge City i den følgende weekend.