George Washington Parke Custis était le petit-fils de Martha Washington, et a grandi avec Martha et George Washington. Il a obtenu le terrain qui est aujourd'hui le cimetière national d'Arlington en 1802. Il a commencé à construire Arlington House, où il a vécu avec sa femme Mary Lee Fitzhugh Custis. Le terrain et la maison ont été donnés à leur seul enfant qui a vécu jusqu'à l'âge adulte, Mary Anna Custis Lee. Elle était mariée à Robert E. Lee, diplômé de West Point et officier de l'armée américaine. Lorsque Fort Sumter a été contraint de se rendre au début de la guerre civile américaine, le président Abraham Lincoln a demandé à Lee d'être le général de l'armée fédérale. Lee ne donna pas de réponse tout de suite, mais attendit de voir si son État natal, la Virginie, allait quitter l'Union.
Lee a quitté l'armée fédérale lorsque la Virginie a déclaré qu'elle quittait les États-Unis. Il a décidé qu'il ne pouvait pas se battre contre son État d'origine. Il est devenu le chef des forces armées du Commonwealth de Virginie. Il devient ensuite commandant de l'armée de Virginie du Nord. Lee était un grand commandant et a gagné plusieurs batailles contre les forces de l'Union. La plupart des officiers de l'Union pensaient que Lee avait manqué à ses promesses envers l'Union parce qu'il avait choisi de se battre contre elles. Une partie d'Arlington fut enlevée à la famille Lee et devint un cimetière. La plupart des morts de l'Union y sont enterrés.
Avant la guerre de Sécession, les États-Unis ne disposaient pas de grands cimetières réservés aux militaires. Les généraux importants étaient enterrés dans le cimetière du Congrès avec d'autres dirigeants importants. Les cimetières militaires américains étaient nécessaires sur des frontières lointaines, et à proximité des batailles et des hôpitaux où de nombreux soldats ont trouvé la mort. Lorsque les soldats morts pendant la guerre de Sécession ont rempli les cimetières près de Washington, le Quartier Général Montgomery C. Meigs a proposé en 1864 que 200 acres (81 hectares) de la propriété de la famille Robert E. Lee à Arlington soient pris pour un cimetière.
Pendant la guerre de Sécession, les gens ont inventé des astuces pour capturer ou rendre la vie difficile aux Américains qui ont combattu de l'autre côté de la guerre. Le gouvernement évaluait les impôts sur les propriétés et insistait pour que les propriétaires se présentent en personne pour les payer. Si le propriétaire de la plantation ne se présentait pas, le gouvernement vendait la terre. En 1864, le gouvernement a acheté Arlington à la vente pour 26 800 dollars. Mme Lee ne s'est pas présentée en personne, mais a plutôt envoyé un agent pour payer les 92,07 $ d'impôts fonciers qui étaient dus pour la terre. Le gouvernement a refusé son agent, refusant d'accepter le paiement des impôts. En 1874, Custis Lee, héritier en vertu du testament de son grand-père transmettant la succession en fiducie à sa mère, a intenté un procès aux États-Unis pour revendiquer la propriété d'Arlington. Après que la Cour suprême des États-Unis ait statué 5-4 en faveur de Lee dans l'affaire United States v. Lee, décidant qu'Arlington avait été prise illégalement, le Congrès lui a rendu la terre. L'année suivante, Custis Lee la revendit au gouvernement pour 150 000 dollars. Custis Lee et Robert Todd Lincoln, secrétaire à la Guerre et fils du président Lincoln, étaient tous deux présents lorsque la propriété a été officiellement remise au gouvernement.
En 2011, l'ouragan Irène a tué six grands arbres au cimetière. Le "chêne d'Arlington", âgé de 220 ans, s'est abattu près de la tombe de John F. Kennedy.