Förlusten är den tredje raka i ligan för Mikel Artetas lag och den fjärde raka hemmaförlusten – deras sämsta hemmafacit sedan december 1959.
Arsenals fantasilösa anfallsspel beredde inte det starkt försvarsinriktade bottenlaget Burnley några större problem före pausen.
Londonlaget höjde sig i andra halvlek, men då visade mittfältaren Granit Xhaka svag impulskontroll och fick rött kort för ett struptag på en motståndare.
– När du inte har vunnit på fyra matcher kan du inte göra så. Vi hade kontroll på matchen fram tills dess men gör du så ger du bort matchen till motståndarna. Ett dumt kort, säger tränaren Mikel Arteta i Viasats sändning.
Självmål av Aubameyang
Pierre-Emerick Aubameyang har haft en usel säsongsstart, och när anfallaren väl gjorde mål var det i egen bur.
I den 73:e minuten nådde han högst på en defensiv hörna och Bernd Leno i Arsenals mål kunde inget göra. Målet blev matchens enda och Burnley tog därmed säsongens andra seger.
Arsenal ligger först på 15:e plats i ligan efter 13 poäng på tolv matcher, och pressen på tränaren Arteta tilltar.
| # | Lag | S | V | O | F | GM-IM | M | P |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 |  MCIManchester City | 38 | 27 | 5 | 6 | 83-32 | +51 | 86 |
| 2 |  MUNManchester United | 38 | 21 | 11 | 6 | 73-44 | +29 | 74 |
| 3 ↑ |  LIVLiverpool | 38 | 20 | 9 | 9 | 68-42 | +26 | 69 |
| 4 ↓ |  CHEChelsea | 38 | 19 | 10 | 9 | 58-36 | +22 | 67 |
| 5 |  LEILeicester City | 38 | 20 | 6 | 12 | 68-50 | +18 | 66 |
| 6 |  WHUWest Ham United | 38 | 19 | 8 | 11 | 62-47 | +15 | 65 |
| 7 |  TOTTottenham Hotspur | 38 | 18 | 8 | 12 | 68-45 | +23 | 62 |
| 8 ↑ |  ARSArsenal | 38 | 18 | 7 | 13 | 55-39 | +16 | 61 |
| 9 ↑ |  LEELeeds United | 38 | 18 | 5 | 15 | 62-54 | +8 | 59 |
| 10 ↓ |  EVEEverton | 38 | 17 | 8 | 13 | 47-48 | -1 | 59 |
| 11 |  AVLAston Villa | 38 | 16 | 7 | 15 | 55-46 | +9 | 55 |
| 12 ↑ |  NEWNewcastle United | 38 | 12 | 9 | 17 | 46-62 | -16 | 45 |
| 13 ↓ |  WOLWolverhampton Wanderers | 38 | 12 | 9 | 17 | 36-52 | -16 | 45 |
| 14 ↓ |  CRYCrystal Palace | 38 | 12 | 8 | 18 | 41-66 | -25 | 44 |
| 15 ↓ |  SOUSouthampton | 38 | 12 | 7 | 19 | 47-68 | -21 | 43 |
| 16 |  BHABrighton & Hove Albion | 38 | 9 | 14 | 15 | 40-46 | -6 | 41 |
| 17 |  BURBurnley | 38 | 10 | 9 | 19 | 33-55 | -22 | 39 |
| 18 |  FULFulham | 38 | 5 | 13 | 20 | 27-53 | -26 | 28 |
| 19 |  WBAWest Bromwich Albion | 38 | 5 | 11 | 22 | 35-76 | -41 | 26 |
| 20 |  SHUSheffield United | 38 | 7 | 2 | 29 | 20-63 | -43 | 23 |