Figlio di Baldovino II e di Elfrida del Wessex nacque intorno all'889. Nel 918 fu successore del padre nel titolo di conte di Fiandra.
Conquistò Arras e combattè in Normandia facendo uccidere nel 942 il duca Guglielmo Lungaspada. Nel 948 conquistò Montreuil.
Associò al regno nel 958 il figlio Baldovino III il quale morì nel 962 lasciando il padre a governare da solo.
Arnolfo I morì il 27 marzo 964.
Da una prima moglie della quale ignoriamo il nome ebbe una figlia di nome Hildegarda. Nel 934 si risposò con Adele Vermandois dalla quale abbe quattro figli: Liutgarda, Baldovino, Egberto e Elftrude.