阿森纳
2011年8月31日，阿尔特塔以1,000万英镑转会费转投另一英超俱乐部阿森纳，签约4年，并披上萨米尔·纳斯里遗下的8号球衣，被外界视为顶替塞斯克·法布雷加斯的中场指挥官人选。[23]
阿尔特塔加盟阿森纳后，旋即成为球队的核心人物。他首次亮相于9月10日主场迎战斯旺西的赛事。他的处子进球是作客4:3负于布莱克本流浪者。其后对阵西布罗姆维奇和维冈都远射得手。
在3月24日，他的生日前夕，他以一记35码美妙任意球为自己生日预先庆祝，最后球队以3:0击败阿斯顿维拉。
阿尔特塔在阿森纳的首个赛季，已成为球队不可缺少一员，在首季，他为球队在各项赛事上场38场，射入6个进球，交出3个助攻。
2012-13赛季
阿森纳队长范佩西转投曼联，阿森纳宣布维尔马伦担任新队长，而阿尔特塔只是加入阿森纳一年左右已经担任副队长，可见其重要性。而后腰亚历克斯·宋亦转投巴塞罗那足球俱乐部，使主教练温格直接将阿尔特塔推至后腰的位置。
本赛季首个进球是10月对阵QPR，范佩西的离开，使阿尔特塔成为球队的12码刽子手，这赛季他主射6个12码，其中射入5球，宴客的是11月主场对阵富勒姆时在补时最后一分钟获得的争议性点球，操刀却被马克·施瓦泽救出，使球队被3:3逼平。在首季，他为球队在各项赛事上场43场，射入6个进球，交出6个助攻。
本赛季阿尔特塔要重新适应位置，由从前较为着重进攻的位置改为组织及联系防线为主的后腰，而阿尔特塔则凭着他出色的阅读球赛能力、拦截能力和调整比赛节奏能力等在新位置上发挥作用。
2016年5月14日，阿森纳主教练温格在记者会上宣布，阿尔特塔与两名队友罗西基和弗拉米尼将会在季尾约满离队，阿尔特塔随即宣布在离队后便退役。继2006年的博格坎普后，再次有球员于阿森纳退役。