Armenia Bizantium, atau yang lebih dikenal sebagai Armenia Barat, adalah istilah yang diberikan kepada bagian Kerajaan Armenia yang menjadi bagian dari Kekaisaran Bizantium. Ukuran wilayah ini bervariasi seiring waktu, tergantung pada tingkat kontrol Bizantium atas Armenia.
Pada tahun 387 dan 428, Kekaisaran Bizantium dan Sassanid membagi Armenia. Armenia Barat jatuh di bawah pemerintahan Bizantium, sementara Armenia Timur berada di bawah kendali Sassanid. Bahkan setelah didirikannya Kerajaan Armenia Bagratid, sebagian wilayah Armenia bersejarah dan daerah yang dihuni oleh orang Armenia masih berada di bawah pemerintahan Bizantium.
Orang Armenia tidak memiliki perwakilan dalam Konsili Ekumenis Chalcedon pada tahun 451 karena perjuangan mereka melawan Sassanid dalam pemberontakan bersenjata. Alasan tersebut menyebabkan terjadinya pergeseran teologis antara Kekristenan Armenia dan Bizantium.
Meskipun demikian, banyak orang Armenia yang sukses di Kekaisaran Bizantium. Banyak kaisar Bizantium entah beretnis Armenia, setengah Armenia, atau mungkin beretnis Armenia; meskipun budayanya bersifat Romawi Timur (Bizantium). Contoh terbaik adalah Kaisar Heraclius, yang ayahnya beretnis Armenia dan ibunya berasal dari Kapadokia. Kaisar Heraclius memulai Dinasti Heraclian (610–717). Basil I adalah contoh lain dari seorang Armenia yang memulai dinasti; dinasti Makedonia. Ayahnya beretnis Armenia dan ibunya berasal dari Yunani. Kaisar-kaisar lain dengan asal-usul Armenia penuh atau sebagian termasuk Romanos I, John I Tzimiskes, Artabasdos, Philippikos Bardanes, dan Leo V.