All'inizio del 1800 La Spezia era un piccolo borgo dell'impero napoleonico, con una popolazione, di circa 3000 persone. Napoleone Bonaparte, intuì l'importanza strategica del Golfo e fece progettare la costruzione di un grande Arsenale, ma le sue sconfitte a Lipsia e a Waterloo ne impedirono la realizzazione.
Dopo la caduta dell'Impero napoleonico, i territori dell'antica Repubblica di Genova furono incorporati dal Regno di Sardegna.
L'idea di Napoleone fu ripresa da Camillo Benso Conte di Cavour che ottenne nel 1857 il trasferimento della Marina Militare da Genova alla Spezia e il finanziamento per la costruzione di un Arsenale Militare.
Gli imponenti lavori di costruzione ebbero inizio nel 1861 e furono progettati dall'allora Maggiore del Genio Militare Domenico Chiodo. La cerimonia dell'inaugurazione ebbe luogo il 28 Agosto del 1869. I lavori proseguirono negli anni successivi, attraverso ulteriori ampliamenti, fino al 1900 circa, quando l'Arsenale raggiunse la configurazione definitiva.
L'odierna struttura rispecchia, in pratica, quella raggiunta con l'originario progetto del Maggiore Chiodo. Restano come capisaldi di tale progetto le due darsene interne, i sei bacini in muratura e le officine principali (congegnatori, calderai, tubisti, artiglieria, armi subacquee, etc.).
Con la costruzione dell'Arsenale la città ebbe un rapido sviluppo economico e, in conseguenza della disponibilità di nuovi posti di lavoro, anche un notevole incremento demografico: la popolazione raggiunse le 31.500 unità nel 1881, le 60.000 unità nel 1901, le 123.000 nel 1940.
Inizialmente il compito principale dell' Arsenale era quello di costruire unità navali per la Marina Militare e fra il 1871 e il 1923 furono varate dagli scali dello stabilimento 8 corazzate, 6 incrociatori, 2 torpediniere, 2 cannoniere, 9 sommergibili, oltre a numerose unità minori di appoggio. In quegli anni l'Arsenale aveva la capacità di costruire non solo gli scafi delle navi ma anche i macchinari, le armi e le apparecchiature necessarie sia alla propulsione che ai sistemi di combattimento.
Nel corso della seconda Guerra Mondiale l'Arsenale subì gravissimi danni strutturali a causa dei numerosi e violenti bombardamenti. La ricostruzione degli edifici e delle attrezzature fu molto intensa negli anni 1945-1950, allo scopo di rimettere lo stabilimento in condizioni di buona efficienza
In seguito, l'ammodernamento dell'Arsenale è avvenuto più lentamente, in una continua opera di adeguamento alle nuove necessità. La conversione di officine, magazzini, laboratori, attrezzature è stata necessaria per razionalizzare le strutture e riqualificare le maestranze alle esigenze della moderna tecnica navale.
Attualmente l'Arsenale non costruisce più navi; sono diventate prevalenti le attività di manutenzione e, dove occorre, di trasformazione delle unità navali. Tra i più significativi cambiamenti che l'Arsenale ha perciò necessariamente subito, va ricordato la trasformazione della zona scali ove avvenivano i vari delle navi in una moderna banchina per la Base Navale.
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