Voor hij internationaal doorbrak was hij succesvol als jeugdtrainer aan de Universiteit van Virginia. Arena was hier achttien jaar hoofdcoach en won in die periode vijf nationale kampioenschappen. Van de 385 wedstrijden als coach werden er 295 gewonnen, 58 gelijk gespeeld en 32 verloren. Hij coachte in die periode verschillende spelers, die later een rol zouden gaan spelen in het nationale elftal, onder wie Claudio Reyna, Jeff Agoos, John Harkes, en Tony Meola.
Arena werd in oktober 1998 aangesteld als bondscoach om de vertrekkende Steve Sampson op te volgen. Sampson moest vertrekken na de tegenvallende prestaties op het WK voetbal 1998. Arena maakte van het nationale elftal een succesvolle internationale formatie en werd al snel de meest succesvolle Amerikaanse bondscoach aller tijden. Tijdens het WK voetbal 2002 bereikte Arena met zijn team de kwartfinale, waarin uiteindelijk werd verloren van de verliezend finalist Duitsland. Arena zorgde in 2005 voor kwalificatie voor het WK voetbal 2006 en bracht de Verenigde Staten in april 2006 op de allerhoogste FIFA-wereldranglijstpositie aller tijden, de vierde plaats. Arena wist met de Amerikaanse nationale ploeg in 2002, 2005 en 2017 de CONCACAF Gold Cup te winnen.
Kenny Arena, de zoon van Bruce maakte in het seizoen 2003/04 deel uit van de selectie van de New York/New Jersey MetroStars. Een jaar later zat hij bij DC United, maar werd in datzelfde jaar nog ontslagen zonder ook maar een wedstrijd te hebben gespeeld.