Green Dayn "American Idiot" -albumin arvostelussa Rolling Stone -lehti kirjoitti:"Armstrongin laulu on yhtä vahvaa kuin koskaan, kohoaa ja rukoilee kiireellisesti, mikä tuo mieleen punkin menneisyyden parhaat puolet." New York Times kirjoitti Armstrongista:"Hänen äänensä, joka voi olla vuorotellen raakaa ja huimaa, on yksi punkin erottuvimmista."
Armstrongin laulualue on luokiteltu tenoriksi. Hänellä on laaja valikoima laulutekniikoita, mukaan lukien vyöttäminen, falsetti ja huutaminen. Hänet tunnetaan myös äänen vääristymien käytöstä, joita hän luo käyttämällä erilaisia tehostepedaaleja.
Jotkut kriitikot ovat väittäneet, että Armstrongin ääni voi toisinaan olla liian nasaalinen tai vinkuva. Hänen ainutlaatuinen laulutyylinsä on kuitenkin olennainen osa Green Dayn soundia. Hän on yksi punk rockin historian vaikutusvaltaisimmista vokalisteista, ja hänen äänensä on auttanut määrittämään genren.