Billie Joe Armstrong (geboren op 17 februari 1972 in Oakland, Californië) is een Amerikaanse muzikant en de leadzanger en gitarist van de punkband Green Day. Hij heeft ook talrijke nevenprojecten als zanger, tekstschrijver en gitarist in Foxboro Hot Tubs, Pinhead Gunpowder en The Network.
Hij is geboren in Oakland, Californië. Hij is van Cherokee, Engelse, Duitse, Ierse, Italiaanse, Mexicaanse, Indiaanse, Schotse, Spaanse en Welshe afkomst.
Armstrong kreeg zijn eerste gitaar "Blue", een Fernandes Stratocaster, op 11-jarige leeftijd van zijn vader, Andy, die kort daarna overleed. Hij en jeugdvriend Mike Dirnt begonnen Sweet Children, hun eerste band die uiteindelijk uitgroeide tot Green Day in 1987. Ze voegden drummer John Kiffenmeyer (Al Sobrante) toe. Sobrante verliet de band om te gaan studeren terwijl ze golven maakten en aan populariteit wonnen. Frank Edwin Wright III (beter bekend als Tre Cool) verving hem als vaste drummer en werd in 1989 de officiële line-up van Green Day.
De band kreeg aanhang in de punkscene in Californië, met name in de Gilman Street Scene. Ze brachten drie EP's uit (1000 hours, 39/Smooth en Slappy) voordat ze twee LP's uitbrachten, waarvan één een compilatie van de EP's was (1039 Smoothed Out Slappy Hour) in 1991 en Kerplunk later in hetzelfde jaar.
Met de release van hun eerste major label album Dookie kreeg de band wereldwijde aandacht. Hun intenties waren niet om te verkopen maar om gewoon muziek te maken. Helaas deed de populariteit het niet goed bij de Gilman scene en werden ze verbannen. Maar ondanks die moeilijke jaren werd de band steeds populairder.
Armstrong is openlijk biseksueel. Hij is getrouwd en woont in Berkeley, Californië met zijn vrouw Adrienne Armstrong en twee zonen Jakob en Joseph!