考古发现将亚美尼亚史前史上溯到50万年前的阿舍利时代。5000年前，亚美尼亚高地的居民迎来了第一个繁荣期。他们是最早锻造青铜、发明轮子和种植葡萄的人群之一。公元前9世纪至公元前6世纪，当地的部落联盟形成统一的乌拉尔图王国或称凡湖王国。公元前810年至公元前733年间达到极盛，发展成为近东最强大的王国之一，动摇了亚述在这一地区的霸主地位。乌拉尔图人以高水平的城堡、神庙、宫殿和其他大型城市公共工程而闻名，他们挖掘的一条灌溉渠至今还在亚美尼亚共和国的首都埃里温使用—埃里温就矗立在古乌拉尔图城堡之上。乌拉尔图人用青铜铸造头盔、箭头和盾牌，用银制容器、圆饰牌和护身符，用金打造首饰，当时的工匠在用神话和动物形象装饰金属方面的技艺最让人难忘。这些珍贵的金属制品成为人侵者掠夺的首选目标，以致在本土罕有出土；不过大量石刻印章、玻璃器、陶器、珠宝和武器已足以让人遥想这一古老文明。

公元前6世纪至公元前4世纪之间，乌拉尔图先后沦于米底人和波斯人之手。公元前521年，亚美尼亚之名以“Armina”的形式首次出现在大流士著名的贝希斯顿碑文中，充作波斯帝国的第十三个行省。波斯文化对亚美尼亚人的精神生活影响极大，他们将琐罗亚斯德教的特征吸收到万物有灵论的本上信仰之中。公元前331年，马其顿的亚历山大大帝击溃了波斯帝国，随之兴起的希腊化国家传播了希腊化建筑、宗教和哲学，也波及到亚美尼亚。

塞琉西土国一度对亚美尼亚的威压最终在公元前2世纪消失，亚美尼亚的二王子阿尔塔夏和扎里亚德雷斯分建独立的大小亚美尼亚王国，前者定都阿尔塔夏塔。大亚美尼亚在国王提格兰大帝统治之下，亚美尼亚的军事力量和政治影响显赫一时。他声称自己是“万王之王”，并在亚美尼亚与美索不达米亚的边界上修建了新都提格拉诺塞塔，它是重要的希腊化中心。然而势力范围逐渐渗入中东的罗马使这个帝国昙花一现.公元64年，安息王朝掌握了政权，亚美尼亚很快整个变成罗马人和安息人争夺统治权的缓冲地带。