I 2001 ble Arenas draftet opp til NBA av laget Golden State Warriors. Det viste seg kjapt at Arenas var en enormt god spiller. I 2002–2003-sesongen, som ble den siste sesongen han spilte for denne klubben, hadde han spilt 82 kamper og scoret i gjennomsnitt 18,3 poeng per kamp. Han tok 4,7 returer per kamp, ga 6,3 målgivende pasninger per kamp og stjal ballen 1,5 ganger fra motstanderen per kamp.