Per resistere alle invasioni arles, si trasforma in fortezza.
Durante l'alto medioevo, la città è devastata dalle guerre e dalle epidemie di peste. Di fronte alle invasioni saracene, gli arlesiani si rifugiano dentro le mura antiche della città. L'anfiteatro è trasformato in fortezza.
Alla fine del x secolo col ritorno della pace e in un clima di maggiore sicurezza, la città si estende. Appaiono nuovi quartieri : il "vieux bourg", l'attuale quartiere della roquette, e il "bourg neuf", oggi quartiere della cavalerie.
Nel XII secolo furono costruiti la cattedrale st trophime e l’insieme degli edifici canonici che circondano il chiostro. In pieno boom economico, arles accoglie i pllegrini che si recano a santiago di compostela per la via tolosana, conosciuta anche come cammino d’arles o via d’arles. la necropoli degli alyscamps diventa uno dei più importanti cimiteri cristiani dell’epoca.
Il paesaggio urbano, definitosi lungo il xiii secolo non subirà praticamente più nessuna modifica fino all'epoca moderna. All'inizio del XVI secolo arles, con i suoi 10000 abitanti, è la seconda città della contea di provenza dopo marsiglia.