La Casa del Lago Juan José Arreola se ubica en los márgenes del lago, en la primera sección del Bosque de Chapultepec. Su origen se remonta a 1906, cuando se planteó para hospedar a diplomáticos extranjeros (Delegación Miguel Hidalgo: 133), pero después albergó el Automóvil Club, durante los trabajos de embellecimiento del bosque de Chapultepec para convertirlo en un parque público. Su construcción concluyó en 1907 y se inauguró el 30 de abril de 1908 por José Yves Limantour, entonces Secretario de Hacienda y Crédito Público, y presidente honorario del club (Casa del Lago UNAM: 16). Su arquitectura tuvo una mezcla entre el estilo Art Nouveau y Art Déco, inspirado en el Petit Trianon de Versalles.

El 12 de septiembre de 1910, se alquiló el inmueble del Automóvil Club para festejar la conmemoración de la independencia de México (Gutiérrez 2011: 78) a la que asistió el presidente Porfirio Díaz, miembros del gobierno, diplomáticos de varios países y la élite porfirista. A finales de 1910, el edificio fue utilizado como centro de reparto agrario (Delegación Miguel Hidalgo 2012: 133).

En 1911, la concesión del Automóvil Club renovó un nuevo contrato entre el presidente interino, Fernando Pimentel y el representante de la Junta Superior del Bosque de Chapultepec, por un monto de veinte pesos mensuales, pero por disposición de la Junta, el inmueble pasó a ser propiedad del gobierno (Gutiérrez 2011: 78). En 1915, la Dirección del Bosque de Chapultepec al ver que el Automóvil Club no cumplió los acuerdos del contrato, hizo que el club retirará sus muebles del edificio, y tras un año, se instalaron ahí las oficinas de dicha dirección y la administración.

El 13 de abril de 1919, la hija de Venustiano Carranza, Julia Carranza, celebró su fiesta de quince años donde “ofreció a sus amistades un té en el edificio del “Automóvil Club”, en el Bosque de Chapultepec [...] que concluyó cerca de las nueve de la noche” (El Universal, Celebró su onomástico la srita. Julia Carranza, 1919: 2).

Dos años después, el expresidente Adolfo de la Huerta estableció un contrato con la Secretaría de Hacienda y Crédito Público para alquilar el inmueble como residencia particular por un precio de 200 pesos mensuales (Gutiérrez 2011: 79). Cuando de la Huerta renunció al cargo de Secretario de Hacienda en 1923, el inmueble quedó en manos de la Secretaria de Educación Pública. Posteriormente, por decreto de Plutarco Elías Calles en 1926, la Casa del Lago fue ocupada por la Secretaría de Agricultura y Comercio, que instaló las oficinas de Irrigación, y en 1929, las de la Dirección de Estudios Biológicos, dado que fue dependiente de la Secretaría de Agricultura (Rosado y Tornero 2000: 68). En los sótanos del inmueble, se instaló la biblioteca y el Herbario Nacional.

Un año después, la Dirección de Estudios Biológicos se integró a la Universidad Nacional, por lo que la Casa del Lago se constituyó como el Instituto de Biología bajo la dirección de Isaac Ochentera (Casa del Lago UNAM: 40). En 1935 fue sede para el VII Congreso Científico Americano (Gutiérrez 2011: 79), no obstante, el Instituto de Biología se trasladó a Ciudad Universitaria en 1954, y al quedarse vacía la Casa del Lago, el rector de la Universidad Nacional, Nabor Carrillo junto con Jaime García Terrés, director de Difusión Cultural de la UNAM, decidieron establecer el primer centro cultural. Su primer coordinador fue Juan José Arreola, quién inauguró el centro el 15 de septiembre de 1959 con festejos y diversas actividades culturales (Casa del Lago UNAM: 51).

Durante el movimiento estudiantil de 1968, el inmueble albergó las oficinas del rector Javier Barros tras la ocupación del ejército en Ciudad Universitaria. En 1974, el presidente Luís Echeverría donó la estatua de León Felipe, poeta español, que fue colocada en los jardines del edificio (Gutiérrez 2011: 81). En 1978, se abrió un edificio anexo que también sirvió para exponer actividades culturales; en 1999, la escultura de Juan José Arreola fue revelada debido al XL aniversario de la Casa del Lago, y a finales del 2002, el rector Juan Ramón otorgó el nombre de Casa del Lago Juan José Arreola, al inmueble.

Desde 1959 hasta la actualidad, la Casa del Lago ha servido para dar talleres, cursos, recitales, obras de teatros, exposiciones, eventos culturales, siguiendo los principios de Arreola (Casa del Lago UNAM: 80).

En el primero de septiembre de 1932 la Dirección de Monumentos Coloniales y de la República propuso en una junta se declarará Lugar de Belleza Natural al Bosque de Chapultepec, sin embargo, fue hasta el 29 de ese mismo mes que la proposición fue aprobada por unanimidad de los miembros de la Comisión de Monumentos y Bellezas Naturales. El inmueble está ubicado dentro del perímetro del área declarada Lugar de Belleza Natural, Bosque de Chapultepec, en la Ciudad de México (Enciso 1933).

El inmueble se ubica dentro del polígono de protección del proyecto "Bosque, Cerro y Castillo de Chapultepec" considerado en la Lista Indicativa de Patrimonio Mundial, emitida por la UNESCO (UNESCO 2001).