En 1717, bajo el reinado de Felipe V, la marina de guerra emprende la creación de tres departamentos marítimos con sedes en el Ferrol, Cádiz y Cartagena. En estas ciudades se ubicará un arsenal que incluirán astillero, edificios auxiliares y obras de defensa. En 1731, se decide como emplazamiento para el Arsenal de Cartagena, el antiguo fondeadero conocido como Mar de Mandarache y el 20 de febrero de 1732 comienzan las obras, proyecto del ingeniero Sebastián de Feringán, al que sustituirá, tras su muerte en 1762, Mateo Vodopich.
Jorge Juan, marino y científico, aportaría una serie de elementos tan importantes como novedosos para el Arsenal, entre ellos, los diques de carenar en seco, y las “bombas de fuego”, máquinas de vapor destinadas a achicar el agua para la formación de dichos diques, ambas innovaciones, únicas, por entonces, en el Mediterráneo.
Las obras concluyen el 31 de enero de 1782, con Carlos III en el trono de España.
La designación de Departamento Marítimo del Mediterráneo supondrá para Cartagena recobrar su antigua importancia.
En 1752, se mandó edificar la Puerta Principal en el “lugar de mejor vista”. Esta es la única que se mantiene de las construidas en las murallas de Cartagena.
Su torre, adosada por Tomás Tallarie en 1865, está rematada por una campana de bronce llamada “María Bárbara” y un reloj torre de cuatro esferas iluminado por gas. Este reloj, propuesto por el profesor de relojería Francisco Anestares en 1776, hubo de pasar numerosas vicisitudes hasta ser colocado, al fin, en 1866.
Los cañones de las puertas pertenecieron al navío francés “Neptune”, que participó en la batalla de Trafalgar (21 de octubre de 1805).
La bandera, que durante muchos años ondeó en la puerta principal, fue trasladada al interior del Arsenal el 26 de junio de 1989. El motivo de este traspaso fueron los atascos que se formaban en la calle Real con el izado y arriado diario, pues algunos vehículos se detenían como muestra de respeto hacia el símbolo.
El conjunto de edificaciones lo componía el almacén general, el cuartel de penados, la puerta, el cuerpo de guardia y el parque del ejército.
Actualmente, su interior alberga una dársena de forma cuadrada, diversos edificios destinados a talleres, cuarteles y la Base de Submarinos.
El Arsenal tiene el cometido primordial de apoyar a los buques basados en Cartagena, submarinos, cazaminas, corbetas y buques auxiliares como el oceanográfico Hespérides.
La fachada del antiguo cuartel de penados fue realizada, en 1911, por Celestino Aranguren, siguiendo un estilo de clasicismo modernista muy usual en las construcciones industriales. En esta fachada destaca la ventana termal, flanqueada por grandes pilares. Años después la prisión se transformó en Cuartel de Instrucción de Marinería (CIM).