Vonones I se hizo brevemente con el trono armenio con el consentimiento de Roma, pero Artabano II reclamó su deposición, y dado que César Augusto no quería comenzar una guerra con los partos, desbancó a Vonones I y lo mandó a Siria.

Concretó un tratado con Artabano, mediante el cual este era reconocido como rey y amigo de Roma.

Los partos, bajo el mandato de Artabano, estaban demasiado ocupados por las contiendas internas como para oponerse al rey designado por Roma.

Mitrídates recuperó Armenia con éxito y depuso a Arsaces, causando una gran devastación en el país.

En el año 51, Radamisto, sobrino de Mitrídates, invadió Armenia y mató a su tío.

El gobernador de Capadocia, Julio Paulino, decidió conquistar Armenia pero finalmente desistió tras ser generosamente recompensado por Radamisto.

Esto permitió que Vologases pudiera poner de nuevo a su hermano Tiridates en el trono.

Como provincia romana, Armenia fue administrada junto con Capadocia por Catilio Severo de la gens Claudia.

El Senado romano acuñó monedas para esa ocasión que llevaban la siguiente inscripción: ARMENIA ET MESOPOTAMIA IN POTESTATEM P.R.

Sin embargo, al año siguiente, el nuevo emperador Adriano abandonó las conquistas de Trajano, incluida Armenia, e hizo a Parthamaspates rey de Armenia y Osroene, aunque Vologases III mantuvo la mayor parte del país.

En 161 fueron enviadas tropas por Vologases IV para conquistarla y derrotó a las legiones romanas estacionadas allí bajo el mando del legado romano C. Severiano; alentado por el spahbod Osroes, tropas de Partia marcharon sobre Siria.

En 163, Vero mandó al general Estacio Prisco, quien había sido transferido recientemente de Britania con varias legiones a Armenia.

Para preservar la autonomía de los arsácidas en Armenia, Tirídates II intentó mantener relaciones amistosas con Roma.

Cuando Sapor I murió en 270, Ormuz ocupó el trono persa y su hermano Narsés gobernó Armenia en su lugar.