Arneberg var assistent hos arkitekt Alfred Christian Dahl i Oslo i årene 1898–1900. I årene 1899–1902 var han elev ved Den kongelige tegneskole i Oslo under Herman Schirmer. Han var assistent hos Ole Sverre i Oslo i 1900–1903, deretter hos Gustaf Lindgren i Stockholm til 1906. Han studerte under professorer som Isak Gustaf Clason og Erik Lallerstedt på den Kungliga Tekniska Högskolan i Stockholm i 1904–1906.