La création du vieil arsenal remonte au 4 décembre 1793, date à laquelle le conventionnel Lecarpentier prononce la transformation des anciens ateliers de la Marine, autrefois propriété de l'entrepreneur Boulabert, en établissements officiellement destinés au radoub et à la construction de navires de guerre. Les quatre bâtiments sont voués aussitôt à la fabrication et à l'entretien de bateaux de moyen tonnage, corvettes, bricks, chaloupes canonnières et chasse-marées, affectés, pour certains à l'acheminement des matériaux de construction de la Digue du Large. La décison prise par Bonaparte le 15 avril 1803 d'établir un nouvel arsenal à l'ouest, dans la fosse du Galet, équipé de bassins de refuges et de tout le matériel nécessaire à la construction navale, remet rapidement en cause l'utilité de cet ensemble, dont les ateliers et bureaux sont définitivement abandonnés à partir de 1844 et transférés dans le nouveau bâtiment de la Garniture (IA50001390). Transformé en caserne de l'infanterie coloniale à partir du second Empire, le Vieil arsenal, dont les bâtiments sont cédés officiellement par la Marine au ministère des Travaux publics par une décision du 26 juillet 1859, est entièrement détruit, entre 1921 et 1929, lors de la construction de la nouvelle gare maritime par l'architecte René Levavasseur.