Unggutten skadet kneet under Arsenals trening fredag, opplyser manager Arsene Wenger.
I første omgang er Wenger redd for at Walcott går glipp av lørdagens kamp mot Newcastle, men er også i tvil om han rekker privatlandskampen mot Slovakia og VM-kvalifiseringskampene Ukraina.
- Vi er sjokkerte og deppet. Han var i god form og dette er dårlig nytt for oss og England, sa franskmannen.
Det er ikke klart hva slags skade 20-åringen har pådratt seg, men Wenger tror det dreier seg om en bruskskade.
Walcott gikk glipp av 22 kamper på grunn av en skulderskade før han var tilbake på banen i FA-cupens femte runde mot Burnley 8. mars.