Billie Joe Armstrong (nacido el 17 de febrero de 1972 en Oakland, California) es un músico estadounidense y el cantante y guitarrista principal de la banda de punk Green Day. También tiene numerosos proyectos paralelos como vocalista, letrista y guitarrista en Foxboro Hot Tubs, Pinhead Gunpowder y The Network.
Nació en Oakland, California. Tiene ascendencia cherokee, inglesa, alemana, irlandesa, italiana, mexicana, nativa americana, escocesa, española y galesa.
Armstrong recibió su primera guitarra "Blue", una Fernandes Stratocaster, a la edad de 11 años, de manos de su padre, Andy, que murió poco después. Junto con su amigo de la infancia, Mike Dirnt, creó Sweet Children, su primera banda, que acabó convirtiéndose en Green Day en 1987. Añadieron al batería John Kiffenmeyer (Al Sobrante). Sobrante abandonó la banda para ir a la universidad cuando estaban causando sensación y ganando popularidad. Frank Edwin Wright III (conocido como Tre Cool) le sustituyó como batería permanente, formando la formación oficial de Green Day en 1989.
La banda ganó adeptos en la escena punk de California, particularmente en la escena de la calle Gilman. Publicaron tres EP (1000 hours, 39/Smooth y Slappy) antes de lanzar dos LP, uno de ellos una compilación de los EP (1039 Smoothed Out Slappy Hour) en 1991 y Kerplunk más tarde en el mismo año.
Con el lanzamiento de su primer álbum para un sello importante, Dookie, la banda ganó la atención mundial. Sus intenciones no eran venderse, sino simplemente hacer música. Desgraciadamente, la popularidad no les fue bien en la escena de Gilman y fueron exiliados. Sin embargo, a pesar de esos duros años la banda se hizo cada vez más popular.
Armstrong es abiertamente bisexual. Está casado y vive en Berkeley, California, con su esposa Adrienne Armstrong y sus dos hijos Jakob y Joseph.