Xabier López-Arostegui va arribar al cadet de la Penya l'any 2011 provinent de les categories inferiors del CB Getxo.

Va ser un dels jugadors més destacats en la Final a Quatre del Campionat de Catalunya Júnior, en la qual el FIATC Joventut es va proclamar campió després de vèncer a la final el CB l'Hospitalet. L'any 2014 disputa el seu primer partit a LEB Or amb el CB Prat.

Va debutar amb el primer equip de la Penya el dia 11 de maig de 2017, a Madrid, en un partit de lliga amb el Reial Madrid al WiZink Center. En el mes de maig d'aquell mateix signa el seu primer contracte professional amb la Penya, passant a formar part de la plantilla del primer equip, sota les ordres de Diego Ocampo primer, i Carles Duran després. Tant aquella temporada com la següent (la 2018-19) va formar part del millor quintet jove de la Lliga Endesa.

A la jornada 11 de lliga de la temporada 2019-20 va ser l'MVP de la jornada amb un 25 de valoració, aconseguits gràcies als 18 punts, 4 recuperacions, 3 rebots i 2 assistències a la victòria davant el Bilbao Basket. Aquesta temporada ha tornat a ser nomenat MVP de la jornada amb una excel·lent actuació a la jornada 13 davant el Casademont Saragossa: 28 punts, 9 rebots i 3 recuperacions, amb un 39 de valoració.

La 2020-21 va ser la seva temporada. La seva millora en el joc va començar a ser evident i els seus números van millorar de manera notable. Xabi, tot i lesionar-se en el tram final del campionat de lliga, va ser escollit dins el millor quintet del campionat. En acabar la temporada, tot i tenir un any més de contracte, va fitxar pel València Basket.

El 2013 guanya la medalla d'or a l'Europeu sub16 celebrat a Kiev. Passa per totes les categories de la selecció espanyola fins que debuta en febrer de 2018 amb la selecció absoluta, en un partit de classificació per la Copa del Món de 2019.