Etter avgangen til tidligere klubbkaptein Pierre-Emerick Aubameyang og midlertidig kaptein Alexandre Lacazette, utnevnte Arteta Ødegaard som ny kaptein for Arsenal i forkant av den nye sesongen. Han ville bli assistert av Granit Xhaka og nysigneringen Gabriel Jesus som visekapteiner. Ødegaard gjorde sin første opptreden som kaptein i klubbens sesongåpning mot Crystal Palace på Selhurst Park, Arsenal vant 2−0 ved hjelp av et mål fra Gabriel Martinelli og et selvmål fra Marc Guéhi. Den 21. august 2022 scoret Ødegaard et brak i en borteseier mot AFC Bournemouth i de første 11 minuttene av kampen. Den 12. november 2022, under Arsenals siste Premier League-oppgjør før 2022 FIFA verdenscuppausen, scoret Ødegaard en kamp mot Wolverhampton Wanderers på Molineux Stadium for å holde Arsenal på toppen av ligatabellen med fem poeng. Ødegaard ville vinne prisen Månedens spiller i Premier League for november og desember. Han ble den første Arsenal-spilleren som vant prisen siden Aubameyang vant den i september 2019, og han skulle bli den andre nordmannen til å vinne prisen, sammen med den internasjonale lagkameraten og nære vennen Erling Haaland.