L'histoire d'Arreau est liée à celle de saint Exupère, enfant du pays qui devint évêque de Toulouse au 4e siècle. Siège de la judicature des Quatre-Vallées jusqu'au 16e siècle puis siège de lieutenance jusqu'en 1789, Arreau était aussi siège d'archiprêtré. Ses foires et marchés en faisaient le carrefour économique des vallées d'Aure et du Louron, attirant même les paysans espagnols (aragonais). Le bourg fut touché par deux grandes épidémies de peste, en 1562-63 et en 1653. Sa situation topographique entre le col d'Aspin et le col de Peyresourde en fait depuis le 19e siècle un lieu de passage touristique, régulièrement fréquenté par le Tour de France cycliste. Arreau a été desservi par la voie ferrée Lannemezan-Arreau entre 1897 et 1969 (remplacée depuis par une desserte d'autocars). La population a atteint son niveau le plus élevé au milieu du 19e siècle (1515 hab en 1851) pour ensuite constamment décroître jusqu'en 1982 (816 hab). Le recensement de 1990 a enregistré un léger redressement (853 hab).