La stagione 2015/2016 si rivela ancora sfortunatissima per Rosicky, che viene costretto ad un'operazione chirurgica al ginocchio in seguito ad un infortunio rimediato nella partita di qualificazione ad Euro 2016 Islanda-Repubblica Ceca, persa dalla sua squadra per 2-1, rimanendo così fuori dai campi di gioco per 8 mesi. Fa il suo debutto stagionale in quella che sarà anche la sua ultima presenza con la maglia dell'Arsenal il 30 gennaio 2016, subentrando nella partita di FA Cup vinta 2-1 sul Burnley ed infortunandosi nuovamente a pochi minuti dal suo ingresso in campo. Conclude così anzitempo la stagione, non riuscendo più a scendere in campo e totalizzando quindi una sola presenza stagionale (0 in campionato). Il 15 maggio, al termine della partita vinta 4-0 sull'Aston Villa, Rosicky riceve la guardia d'onore, accompagnato dai compagni di squadra che decidono di omaggiarlo vestendo la sua maglia numero 7, e la standing ovation dei fan, in segno di ringraziamento per i 10 anni trascorsi con il club della capitale.