Nach dem Krieg avancierte Arnim bis Mitte April 1831 zum Hauptmann und Kompaniechef. Am 30. März 1840 kam er als Major in das 31. Infanterie-Regiment und wurde am 14. Dezember 1841 als Kommandeur des Füsilier-Bataillons in das Kaiser Franz Grenadier-Regiment versetzt. Am 27. März 1847 folgte seine Ernennung zum Kommandeur des Garde-Schützen-Bataillons. Als solcher nahm er 1848 im Ersten Schleswig-Holsteinischen Krieg an der Schlacht bei Schleswig teil. Am 24. August 1848 wurde er Kommandeur des Garde-Jäger-Bataillon und gleichzeitig mit der Wahrnehmung der Geschäfte als Inspekteur der Inspektion der Jäger und Schützen beauftragt. Am 8. Mai 1849 wurde er als Inspekteur ernannt und stieg bis Mitte April 1851 zum Oberst. Am 26. Oktober 1854 wurde er unter Beförderung zum Generalmajor Kommandeur der 27. Infanterie-Brigade. Daran schloss sich vom 7. März 1857 bis zum 2. Juni 1858 eine Verwendung als Kommandeur der 3. Garde-Infanterie-Brigade an. In dieser Stellung erhielt Arnim am 21. September 1857 den Roten Adlerorden II. Klasse mit Schwertern am Ringe und am 24. Oktober 1857 den Sankt-Stanislaus-Orden II. Klasse. Am 3. Juni 1858 wurde er Kommandeur des 16. Division in Trier und am 22. November 1858 zum Generalleutnant befördert. Am 19. Oktober 1859 beauftragte man Arnim mit der Führung des VIII. Armee-Korps. Bereits am 27. November 1859 wurde er von der Aufgabe entbunden, da er nach dem Tod des General von Hirschfeld eigenmächtig das Kommando übernommen hatte. Da das die Aufgabe des Chefs des Generalstabes gewesen wären, erhielt er vom Prinzregenten ein Rüge. Angesichts seiner Leistungen hatte diese aber keine weiteren Konsequenzen.