Bellerín, de 23 años, se lesionó él solo en una acción durante la victoria de su equipo sobre el Chelsea el pasado sábado y tuvo que ser sacado del campo en camilla.
Su entrenador, Unai Emery, comentó en una rueda de prensa posterior que tenía pinta de haber sufrido una lesión "importante" en la rodilla.
El partido ante el Chelsea supuso, además, su vuelta a los terrenos de juego tras cuatro semanas alejado de ellos por una lesión.
El entrenador español señaló también que cuenta con Ainsley Maitland-Niels y con Stephan Lichsteiner para cubrir esta baja.
Bellerín había disputado esta temporada 19 partidos con el Arsenal.