Sepanjang karier sepak bolanya Mkhitaryan juga telah memperkuat Timnas Armenia dalam berbagai event kejuaraan dan pertandingan persahabatan.
Total mencatat 95 penampilan bersama Timnas Armenia, dengan mencetak 32 gol dan mendapat 9 kartu kuning. Total menit bermain bersama Timnas Armenia selama 7.910menit.