Les découvertes archéologiques (fouilles lors de la construction l'A20) ont permis d'attester une occupation par les hommes dès le paléolithique (galets au Tréboulou). Cependant, la période protohistorique est mieux représentée. En effet, des structures d'habitat datant de l'Âge du Fer ont été décelées sur les sites du Tréboulou, de la Garenne et du Travers de la Fontaine mais surtout au Pech de Béars où un oppidum a été découvert. Sur cet éperon calcaire qui domine la vallée du Lot, Armand Viré a reconnu en 1929 une enceinte fortifiée et y a ramassé des tessons de poteries et fragments d'amphores datant de l'Age du Fer. Lors des mêmes travaux archéologiques (avant l'A20), des traces d'occupation du Haut-Empire ont été identifiées au lieu-dit Bigorroque.

La connaissance de l'état médiéval de la commune provient des écrits, des vestiges découverts mais aussi d'éléments encore conservés aujourd'hui. Les fouilles sur le tracé de l'A20 ont révélé des traces d'habitat du Haut-Moyen-Âge sur le site du Tréboulou et celui Travers de la Fontaine. Sur ce dernier site, les archéologues ont mis au jour une nécropole familiale du Haut Moyen-Âge.

Bien que les sources attestent une occupation durant les 13e et 14e siècles par la mention de plusieurs bories et châteaux, il ne subsiste que de rares vestiges notamment de moulins et châteaux. A ce jour, aucune maison médiévale n'a pu être identifiée sur Arcambal.

La commune d'Arcambal est née de la réunion de plusieurs territoires aujourd'hui hameaux que sont le Bousquet, Galessie, Béars et Pasturat. Le nom d'Arcambal provient de la famille qui aurait fondé une borie sur le site du château du Bousquet.

Le territoire est partagé entre de grands seigneurs, les Cardaillac de Saint-Cirq, les Gourdon avec de riches bourgeois cadurciens (cahorsins) qui ont investi massivement dans les campagnes environnantes. Enfin, à partir de la seconde moitié du 14e siècle, le collège Pélegry devient un important propriétaire foncier grâce à de nombreux dons et acquisitions.

Le territoire d'Arcambal comptait au Moyen Age deux bories : Arcambal et Mondiès.

Sur le site du château du Bousquet, une borie aurait été établit au 13e siècle par une riche famille de marchands de Cahors, les Arcambal. Il ne subsiste aucune trace de ces constructions mise à part des soubassements datés du 13e ou du 14e siècle que l'on peut attribuer soit à l'ancienne borie, soit à la construction du château du Bousquet. Non loin du château, le moulin dit du Bousquet serait présent dès le Moyen Age. Bien qu'il ait été remanié ou partiellement reconstruit durant l'époque moderne, il conserve en soubassement des maçonneries datant du 13e ou 14e siècle.

Durant les 13e et 14e siècles, les Gourdons de Laroque et les Cardaillac de Saint-Cirq sont les seigneurs suzerains de la Galessie. Cependant, le lieu est en partie aux mains de la famille de Jean de Salviac, une famille bourgeoise de Cahors. Le château de Galessie aurait été en grande partie détruit en 1374 sur décision des consuls de Cahors afin d'éviter que les anglais ne s'y retranchent. Par la suite, la seigneurie restera vacante pendant des décennies. En 1461, Raymond Tustal est qualifié de coseigneur de Galessie. Cette famille bourgeoise de Cahors possède en 1504 la moitié de la seigneurie, l'autre appartient au collège Pélegry. Par vente successive au 18e siècle, la Galessie entre dans le giron des Deslax, seigneur d'Arcambal.

La borie de Méonac (ou borie de Mondiès) serait établie au 13e siècle par des bourgeois de Cahors, les Méonac. Elle prend par la suite le nom des paysans qui l'occupent, les Mundié ou Mondou. De la même manière que Galessie, la borie de Méonac est partagée entre le collège Pélegry et la famille Tustal dans la seconde moitié du 15e siècle. Invisibles depuis l'espace public, les vestiges sont peu nombreux.

Durant les 13e et 14e siècles, la maison des Cardaillac de Saint-Cirq est seigneur de Béars. Pourtant, Philippe de Jean en a la possession au cours du 14e siècle puisqu'il y fait édifier une chapelle en 1385. Le château serait déjà en ruine dans la seconde moitié du 18e siècle. Aujourd'hui à l'état de ruine, on ne distingue que les vestiges d'une tour carré et d'une courtine soutenue par un contrefort.

Comme la Galessie et Béars, le lieu de Pasturat fut détenu par la puissante famille de Jean au 14e siècle. Déserté après la guerre de Cent ans, Pasturat revient au seigneur de Saint-Sulpice avec le moulin de la Guilloune. Ce moulin, bien qu'entièrement disparu dans la seconde moitié du 20e siècle, apparaît dans les sources dès 1454.

Deux églises ont été identifiées aujourd'hui sur le territoire : l'église Saint-Antoine située près du château du Bousquet et l'église Notre-Dame de l'Assomption à Pasturat. L'église Saint-Antoine serait édifiée à partir de la fin du 15e siècle probablement par la famille du Bousquet dont les armoiries figurent certaines clefs de voûte. Sous l'Ancien Régime, cette paroisse dépendait du canton ecclésiastique de Cahors. L'église actuelle Notre-Dame de l'Assomption, située à Pasturat, est rebâtie au cours du 19e siècle. Elle dépendait de la paroisse de Vers au 19e siècle.

A la Révolution, Arcambal compte trois communautés : le Bousquet, la Galessie et Pasturat. Elles sont regroupées au sein d'une même commune lors de la création des municipalités en 1789. D'après Combarieu, Arcambal compte environ 1 000 habitants vers 1881 : le village d'Arcambal (352 hab.), Galessie (327 hab.), Les Mazuts (160 hab.) et Pasturat (156 hab.).

Implantée sur les bords du Lot, Arcambal comprend naturellement des moulins à eau, trois sont attestés sur la commune : celui du Bousquet dont il subsiste des vestiges près de l'écluse, celui de la Guilloune à Pasturat entièrement détruit au milieu du 20e siècle, et celui de Galessie disparu également.