A Green Day "American Idiot" című albumának ismertetőjében a Rolling Stone magazin ezt írta:"Armstrong énekhangja olyan erős, mint valaha, szárnyal és sürgetően könyörög, ami a punk múltjának legjavát idézi." A The New York Times azt írta Armstrongról:"A hangja, amely felváltva lehet nyers és szárnyaló, az egyik legjellegzetesebb a punkban."
Armstrong hangterjedelem a tenor kategóriába tartozik. Sokféle vokális technikával rendelkezik, beleértve az övzést, a falsettót és a sikítást. Arról is ismert, hogy hangtorzítást használ, amelyet különféle effektpedálok használatával hoz létre.
Egyes kritikusok azzal érvelnek, hogy Armstrong hangja időnként túlságosan orrhangú vagy nyafogós lehet. Egyedülálló énekstílusa azonban elengedhetetlen része a Green Day hangzásának. A punk rock történetének egyik legbefolyásosabb énekese, hangja segített a műfaj meghatározásában.