В 20-х годах III в. положение Армении резко изменилось в связи с возникновением державы Сасанидов в Иране. До того времени Армения представляла собой один из уделов династии Аршакидов и ориентировалась вследствие этого на Парфию, зависимость от которой, однако, к началу III в. стала почти номинальной. Союз с Парфией гарантировал Армению от посягательств Рима, тогда как сама Парфия была слишком слаба для того, чтобы навязать Армении реальное господство. После падения Парфии армянские Аршакиды оказались естественными противниками Сасанидов, свергнувших господство Аршакидов в Иране. Для борьбы с Сасанидами Армения снова сближается с Римом, который теперь уже не был для неё так опасен, как раньше, поскольку ослабевшая империя вступает в III в. в полосу затяжного кризиса. Помимо Рима армяне в борьбе с агрессией Ирана сближаются с иберами и албанами, в результате чего складывается союз народов Закавказья, стремящихся отстоять свою независимость.
Сасаниды, достигнув власти, начали упорную борьбу с Римом за Месопотамию, в которой римляне терпели неудачу за неудачей. Армения также стала объектом борьбы между Сасанидами и Римом. Персидский царь Шапур I стремился прежде всего устранить армянского царя Хосрова I, поскольку тот энергично боролся с персами в союзе с римлянами и не прекратил войны даже после того, как между Римской империей и Ираном в 244 г. был заключён мир. Хосров был убит во время охоты наёмником персов, а его сыну Тиридату несколько позже пришлось бежать; на армянский престол Шапур возвёл Артавазда V (253—273), видимо, одного из перешедших на его сторону представителей династии Аршакидов. Это было важным успехом для персов: Армения, до того постоянно угрожавшая им с правого фланга, оказалась в русле их политики.
Через некоторое время на престоле Армении с помощью римского императора Диоклетиана утверждается Тиридат III (287—330). В 296 г. персидский царь Нарсес начал войну с Римской империей и Арменией, однако после некоторых успехов потерпел тяжёлое поражение. В городе Нисибине в Месопотамии был заключён мир на 40 лет: персы уступили римлянам Месопотамию и пять небольших областей в бассейне Верхнего Тигра (некоторые из них когда-то входили в состав Армении) и признали римский протекторат над Арменией и Иберией. Фактически Армении удалось отстоять своё самостоятельное существование.
Утверждение христианства
Сорокалетний мир способствовал укреплению Армянского царства и хозяйственному процветанию страны. В IV в. в Армении складывается новая знать, опиравшаяся на независимое от царя крупное землевладение, называемая в источниках нахарарами (в более ранний период так назывались только начальники областей). Эта знать, особенно в период персидского господства, всё менее подчиняется царям. Уже Тиридату пришлось думать об укреплении своей власти и обуздании своеволия нахараров. Вскоре он нашёл себе союзника в лице христианской церкви.
Христианство появилось в юго-западных областях Армении ещё во II в. В III в. оно уже получило в Армении широкое распространение.
Тиридат III выступал в начале своего правления как гонитель христианства. Однако в начале IV в. в его политике происходит перелом, и он становится ревностным сторонником христианства. На это Тиридата толкнули причины политического характера. Древняя армянская религия была тесно связана с религией Ирана. Чтобы укрепить свои позиции в борьбе с сасанидским Ираном, Тиридат должен был порвать с древней религией и принять христианство.
Армения была одной из первых стран, в которой христианство стало государственной религией. В пользу армянской церкви были конфискованы земли древних святилищ. Были организованы епископства, причём епископские должности стали передаваться по наследству. Во главе церкви стоял архиепископ (позднее он стал называться католикосом); при Тиридате III и его преемнике Хосрове II эта должность передавалась по наследству в доме Григоридов.
Христианство было на первых порах враждебно встречено и народом и знатью. Народные массы крепко держались старых верований, не доверяя тому, что исходило от государства, знать же видела в церкви союзницу царя, властью которого она тяготилась. Тиридат на протяжении всего царствования вёл упорную борьбу с нахарарами и с остатками языческого жречества и в конце концов погиб от руки своих противников, которых поддерживали Сасаниды.
Социальный строй и сословная организация
Уже при первых Аршакидах начинается наступление знати на земли крестьянских общин, а также на царские земли. К IV в. значительная часть царских земель перешла в руки нахараров и жречества, позднее — в руки церкви. Большая часть Армении распалась на наследственные княжества — нахарарства. Отдельным нахарарским родам были подчинены целые области с их населением. Таковы были роды Сюни, Мамиконян, Камсаракан, Аматуни и многие другие.