Billie Joe Armstrong (ur. 17 lutego 1972 w Oakland) – amerykański muzyk, kompozytor, wokalista i autor tekstów. Billie Joe Armstrong znany jest przede wszystkim z wieloletnich występów w zespole rockowym Green Day. Występuje ponadto w zespołach Foxboro Hot Tubs i Pinhead Gunpowder. W latach 2003–2005 występował także w grupie The Network.
Billie Joe Armstrong urodził się w Oakland jako najmłodszy z sześciorga rodzeństwa. Jego ojciec, Andrew (pochodzenia angielsko-włoskiego, zm. w 1982 na złośliwy nowotwór przełyku), był muzykiem jazzowym i kierowcą samochodów ciężarowych. Matka, Ollie (pochodzenia szkocko-holendersko-irlandzko-hinduskiego), była kelnerką w restauracji Rod’s Hickory Pit, w której Billie zaliczył debiutancki występ ze swoim pierwszym zespołem.
Od piątego roku życia śpiewał okazjonalnie w szpitalach dla dzieci i domach spokojnej starości. W 1977, mając pięć lat, nagrał swój debiutancki singiel "Looking for Love", napisany przez Marie Loise i Jamesa J. Fiatarone.