อเล็กซานเดอร์-อาร์โนลด์ได้ลงเล่นกับทีมชุดใหญ่ครั้งแรกในช่วงเกมอุ่นเครื่องช่วงพรี-ซีซั่นก่อนเริ่มฤดูกาล 2015-16 ในวันที่ 7 กรกฎาคม ค.ศ. 2017 อาร์โนลด์ตัดสินใจต่อสัญญาระยะยาวกับสโมสรลิเวอร์พูล ต่อมา ในวันที่ 15 สิงหาคม ค.ศ. 2017 ยูฟ่าแชมเปียนส์ลีก ฤดูกาล 2017–18 รอบเพลย์ออฟ อาร์โนลด์ลงเล่นนัดแรกในบอลยุโรปและทำประตูแรกในสีเสื้อของลิเวอร์พูลด้วยลูกฟรีคิก ในนัดที่ ลิเวอร์พูล เอาชนะ ฮ็อฟเฟินไฮม์ จากเยอรมัน 2-1 ทำให้เขากลายเป็นผู้เล่นที่อายุน้อยที่สุดคนที่สามที่ทำประตูในการลงเล่นเกมส์ยุโรปนัดแรกขอ