Les preuves permettant d'attester de l'existence d'un ou de plusieurs Arthur historiques consistent principalement en textes médievaux, dans le sens large du terme : il s'agit à la fois de sources plus ou moins contemporaines à l'époque arthurienne, comme les oeuvres de Gildas et de Nennius, de bribes de poésie brittonique que l'on remonte au VIIIe siècle pour la transposition écrite, de récits gallois médiévaux dont le principal demeure le Kulhwch et Olwen, de la Matière de Bretagne et des Romans de la Table Ronde, issus d'auteurs de toute l'Europe.

Chaque type de source est à lire d'une certaine façon : Gildas ne parle pas d'Arthur mais on a émit l'hypothèse que le nom d'Arthur ne soit jamais qu'un surnom, Nennius a été longtemps critiqué mais on pense que ses dires sont en partie fiables, les récits gallois portent l'empreinte du légendaire celte en général, et les autres récits médiévaux font rentrer de plein pied dans le Mythe Arthurien, même si les premiers d'entre eux sont probablement basés sur des faits historiques et sur des sources aujourd'hui innacessibles.

Il existe également des généalogies galloises établies à partir du VIIIe siècle qui nomment plusieurs personnages que l'on retrouve dans le Mythe Arthurien : Kei, Bedwyr, Gauvain...

L'archéologie moderne permet également de retrouver des traces d'une activité plus ou moins contemporaine à l'époque arthurienne dans plusieurs lieux liés au Mythe Arthurien.