Rolling Stone dergisi Green Day'in "American Idiot" albümüne ilişkin bir incelemede şöyle yazdı:"Armstrong'un vokalleri her zamanki gibi güçlü, punk'ın geçmişinin en iyilerini hatırlatan bir aciliyetle yükseliyor ve yalvarıyor." New York Times, Armstrong hakkında şunları yazdı:"Dönüşümlü olarak sert ve yükselen sesi, punk'taki en belirgin seslerden biridir."
Armstrong'un vokal aralığı tenor olarak sınıflandırılmıştır. Kemerleme, falsetto ve çığlık atma gibi çok çeşitli vokal tekniklerine sahiptir. Ayrıca çeşitli efekt pedallarını kullanarak yarattığı vokal distorsiyonu kullanmasıyla da tanınıyor.
Bazı eleştirmenler Armstrong'un sesinin bazen çok genizden veya mızmız olabileceğini savundu. Ancak benzersiz vokal tarzı Green Day'in soundunun önemli bir parçası. Kendisi punk rock tarihinin en etkili vokalistlerinden biridir ve sesi türün tanımlanmasına yardımcı olmuştur.