Armenien liegt am Übergang zwischen Kleinasien und (dem aus europäischer Sicht so benannten) Transkaukasien, zwischen 38° 51' und 41° 16' nördlicher geografische Breite sowie 43° 29' und 46° 37' östlicher geografische Länge. Der heutige Kleinstaat umfasst ein Gebiet von 29.800 km² im Nordosten des Armenischen Hochlands und am Südrand des Kleinen Kaukasus.
Die Landesfläche Armeniens ist etwa so groß wie die des Bundeslandes Brandenburg. Es grenzt im Norden an Georgien, im Osten an Aserbaidschan, im Südosten an den Iran, im Süden an die aserbeidschanische Exklave Nachitschewan und von Südwesten bis Westen an die Türkei, an die es Anfang des 20. Jahrhunderts den Großteil seiner früheren Landesfläche verlor. Die heutige Bevölkerungszahl beträgt etwa 3 Millionen.
Armenien ist ein ausgeprägtes Gebirgsland – denn 90% der Landesfläche liegen mehr als 1.000 m über dem Meeresspiegel, die mittlere Höhe beträgt sogar 1.800 m. Von Norden her erstrecken sich die über 3.000 m hohen Ausläufer des Kleinen Kaukasus. Die höchste Erhebung ist der erloschene Vulkan Aragaz (4.090 m) (unweit des biblischen Ararat), der tiefste Punkt liegt rund 380 m hoch am Ufer des Aras an der Grenze zur Türkei. Das Gebiet liegt in einem Faltengebirge – es entstand und verändert sich nach wie vor durch den Zusammenstoß der Eurasischen Platte mit der Arabischen Platte – und ist dementsprechend stark erdbebengefährdet (siehe auch Störungslinie). Das Gestein ist oft vulkanischen Ursprungs. Unter den nachgewiesenen Bodenschätzen sind verschiedene Kupferoxide am wichtigsten, die als Nebenprodukt Molybdän, Eisen und Gold enthalten, außerdem Uran, verschiedene Halbmetalle, Schmucksteine und Gesteinsarten wie Tuff, Basalt, Marmor u. a. Hinzu kommen Mineralwasserquellen, deren Wasser für Heilzwecke und im Alltagsgebrauch Verwendung findet.
Der größte See Armeniens ist der östlich von Eriwan ca. 1.900 m hoch gelegene Sewansee mit einer Fläche von derzeit ca. 940 km². Durch Wasserentnahme ist seine Fläche stark zurückgegangen (1984: 1.262 km²). Die längsten Flüsse Armeniens sind Aras, Worotan, Kasach, Hrasdan und Debed.