Mit der Rückverlegung der Residenz aus Ludwigslust nach Schwerin im Jahr 1837 entstand der Bedarf für repräsentative und funktional gelegene Kasernen und Lager für Militärtechnik und Ausrüstung. Georg Adolph Demmler leitete den Bau des Arsenals und schuf ein Gebäude im Stil florentinischer Palastarchitektur. Es umfasst zwei Höfe, die durch einen Mittelrisalit mit Turmaufbau optisch verbunden wurden und bezieht das 1828 entstandene Militärhospital an der Wismarschen Straße ein.
Im Laufe der Zeit übernahm das Gebäude verschiedene Funktionen. Bis 1865 waren Teile des Grenadierbataillons dort untergebracht; nach dem Zweiten Weltkrieg diente es als Flüchtlingsunterkunft und anschließend verschiedenen polizeilichen Institutionen.
Seit Oktober 1990 befindet sich der Sitz des Innenministeriums im Arsenal. Im Zuge von Sanierungs- und Umbaumaßnahmen zwischen 1991 und 2005 erhielt der Bau nach restauratorischen Untersuchungen wieder einen rötlichen Anstrich.