Mannen och kvinnan har tidigare haft en relation, och treåringen är deras gemensamma barn, enligt polisen.
Mannen anhölls av åklagare efter förhör.
– Treåringen har förts till sjukhus, där man har kunnat konstatera att barnet inte fått några skador, säger Lisa Sannervik, pressinformatör på Uppsalapolisen.
Barnet togs om hand av sociala myndigheter.
Det var kvart i nio som polisen larmades av personer som hört skrik och bråk från lägenheten. Strax före klockan 22 greps mannen på en annan plats i Uppsala.