En una reseña del álbum de Green Day "American Idiot", la revista Rolling Stone escribió:"La voz de Armstrong es tan fuerte como siempre, elevándose y suplicando con una urgencia que recuerda lo mejor del pasado del punk". El New York Times escribió sobre Armstrong:"Su voz, que puede ser alternativamente cruda y altísima, es una de las más distintivas del punk".
El rango vocal de Armstrong se clasifica como tenor. Tiene una amplia gama de técnicas vocales, que incluyen cinturones, falsete y gritos. También es conocido por su uso de la distorsión vocal, que crea utilizando una variedad de pedales de efectos.
Algunos críticos han argumentado que la voz de Armstrong puede ser demasiado nasal o quejosa en ocasiones. Sin embargo, su estilo vocal único es una parte esencial del sonido de Green Day. Es uno de los vocalistas más influyentes en la historia del punk rock y su voz ha ayudado a definir el género.