I 1920-årene begynte forurensingen av innsjøen, da Hillerød med mange store industrier slapp ut kloakk og urenset spillvann i Pøleå og dermed i Arresø. I senere år har store tiltak blitt utført for å forbedre tilstanden i sjøen, blant annet ved hjelp av renseanlegg og gjenopprettelse av mindre innsjøer rundt Arresø.