Thomas Sommer Arnoldsen (født 11. januar 2002) er en dansk håndboldspiller, der spiller playmaker for Aalborg Håndbold, hvor han kom til i 2023. Han startede sin karriere i Skanderborg Håndbold, var med til at vinde DM-guld i 2019 og blev kåret som årets talent i Håndboldligaen for sæsonen 2021-22.

På landsholdssiden har han markeret sig med bronze ved ungdoms-OL i 2019, en plads på All Star-holdet som bedste playmaker ved U/20-EM i 2022, og han debuterede på A-landsholdet i marts 2023. Hans største øjeblik kom dog ved OL 2024 i Paris, hvor han var med til at sikre Danmark det olympiske guld med en sikker finalesejr over Tyskland på 39-26.

Efter et krævende skifte til Aalborg og hårdt program tog Arnoldsen en pause fra håndbolden fra marts til april 2025 på grund af udbrændthed, men forlængede samtidig sin kontrakt til 2029. Trods et brækket skinneben i november 2025 formåede han et hurtigt comeback og nåede alligevel at blive udtaget til mellemrunde ved EM i 2026. Han er desuden afden to danske spillere, der som flaggner re på Danmarks hold ved ungdoms-OL i 2019, hvilket ender et stærkt personligt og sportsligt højdepunkt i sin tidlige karriere.