885 թվականին Աշոտ Բագրատունին թագադրվեց Հայոց թագավոր, և չորսուկես դար անց Հայաստանում վերականգնվեց թագավորական իշխանությունը։ Նրա թագը ճանաչեցին թե՛ Աբբասյան խալիֆը, թե՛ բյուզանդական կայսրը, որոնք երկուսն էլ շահագրգռված էին Կովկասում ազդեցիկ դաշնակից ունենալու մեջ։ Աշոտ Ա-ն (885–890) իրեն ենթարկեց կամ դաշնակից դարձրեց հայ իշխանական տներին, իսկ նրա որդի Սմբատ Ա-ն (890–914) շարունակեց երկրի միավորման գործը։ Սակայն թագավորությունը կենտրոնացված պետություն չէր. խոշոր իշխանական տները պահպանում էին զգալի ինքնուրույնություն, և ժամանակի ընթացքում դրանցից մի քանիսը հռչակեցին սեփական թագավորություններ։
10-րդ դարի սկիզբը ծանր փորձություն եղավ։ Ատրպատականի Սաջյան ամիրա Յուսուֆը, որը ձևականորեն ենթարկվում էր խալիֆին, ներխուժեց Հայաստան, գերեց Սմբատ Ա-ին և 914 թվականին մահապատժի ենթարկեց։ Նրա որդի Աշոտ Բ-ն, որին ժամանակակիցները կոչեցին Երկաթ, տարիներ շարունակ պայքարեց երկիրն ազատագրելու համար։ Ավանդության համաձայն՝ Սևանա լճի ափին նա Գևորգ Մարզպետունու հետ պարտության մատնեց արաբական զորքին։ Աշոտ Բ-ի եղբայր և հաջորդ Աբասը (929–953) նստավայր դարձրեց Կարսը, որտեղ կառուցվեց Սուրբ Առաքելոց եկեղեցին։
Միաժամանակ ուժեղացավ Վասպուրականը, որտեղ իշխում էին Արծրունիները։ 908 թվականին Գագիկ Արծրունին թագ ստացավ Սաջյան ամիրայից, և Վասպուրականը դարձավ առանձին թագավորություն։ Նրա պատվերով 915–921 թվականներին ճարտարապետ Մանվելը Վանա լճի Աղթամար կղզում կառուցեց Սուրբ Խաչ եկեղեցին, որի արտաքին պատերը զարդարված են աստվածաշնչյան տեսարանների և աշխարհիկ կյանքի պատկերներով հարուստ բարձրաքանդակներով։ Հետագա տասնամյակներում թագավորություններ ստեղծվեցին նաև Կարսում (963), Սյունիքում (մոտ 987) և Լոռիում՝ Տաշիր-Ձորագետի թագավորությունը (մոտ 979)։ Այս պետությունները տարբեր չափով ճանաչում էին Անիի թագավորի գերագահությունը, բայց հաճախ գործում էին ինքնուրույն։
961 թվականին Աշոտ Գ Ողորմածը (953–977) մայրաքաղաքը տեղափոխեց Անի՝ Ախուրյան գետի բարձր ափին գտնվող ամուր բերդաքաղաք։ Սմբատ Բ-ն (977–989) քաղաքը շրջապատեց նոր պարիսպներով, իսկ Գագիկ Ա-ի (989–1020) օրոք թագավորությունը հասավ իր հզորության գագաթնակետին։ Անին դարձավ առևտրական ճանապարհների հանգույց և արհեստների կենտրոն։ Ավանդությունը նրան կոչում է «հազար ու մի եկեղեցիների քաղաք», բայց դա բանաստեղծական չափազանցություն է. պատմաբանները քաղաքի բնակչությունը գնահատում են տասնյակ հազարներով, թեև ճշգրիտ թիվը վիճելի է։ 1001 թվականին Կատրանիդե թագուհու հովանավորությամբ ավարտվեց Անիի Մայր տաճարը, որի ճարտարապետ Տրդատը հայտնի էր նաև Կոստանդնուպոլսում. 989 թվականի երկրաշարժից հետո նա վերականգնել էր Սուրբ Սոֆիայի գմբեթը։ Գագիկ Ա-ն կառուցեց նաև Սուրբ Գրիգոր (Գագկաշեն) կլոր եկեղեցին, որի ավերակներում հետագայում գտնվեց թագավորի՝ եկեղեցու մանրակերտը ձեռքին բռնած արձանը։
Բագրատունյաց շրջանը մշակութային վերելքի ժամանակ էր։ Սյունիքում 895–906 թվականներին կառուցվեց Տաթևի Պողոս-Պետրոս եկեղեցին, իսկ 10-րդ դարի երկրորդ կեսին Աշոտ Գ-ի կնոջ՝ Խոսրովանույշ թագուհու հովանավորությամբ Լոռիում հիմնվեցին Սանահինի և Հաղպատի վանքերը։ Վանքերում գործում էին դպրոցներ և գրչատներ, ծաղկում էր մանրանկարչությունը։ Վասպուրականի Նարեկա վանքում ապրեց և ստեղծագործեց Գրիգոր Նարեկացին (մոտ 951–1003), որի «Մատյան ողբերգության» պոեմը մինչ օրս համարվում է հայ հոգևոր գրականության գագաթներից մեկը։ Պատմիչներ Հովհաննես Դրասխանակերտցին, Թովմա Արծրունին և Ստեփանոս Տարոնեցին (Ասողիկ) գրի առան իրենց ժամանակի պատմությունը։
11-րդ դարի սկզբին Բյուզանդիան, որը Վասիլ Բ կայսեր օրոք կրկին հզորացել էր, սկսեց կլանել հայկական թագավորությունները։ 1021 թվականին Սենեքերիմ-Հովհաննես Արծրունին Վասպուրականը զիջեց կայսրությանը՝ փոխարենը ստանալով տիրույթներ Սեբաստիայի (Սվազ) շրջանում։ Անիի թագավոր Հովհաննես-Սմբատը (1020–1041) կայսրության ճնշման տակ կտակեց իր մահից հետո թագավորությունը հանձնել Բյուզանդիային։ Նրա մահից հետո Անիի պաշտպանները, որոնց թվում էր սպարապետ Վահրամ Պահլավունին, 1042 թվականին գահ բարձրացրին երիտասարդ Գագիկ Բ-ին, որը մի քանի տարի հաջողությամբ դիմադրեց։ 1045 թվականին, հրավիրվելով Կոստանդնուպոլիս՝ բանակցությունների, նա այնտեղ ստիպված եղավ հրաժարվել գահից, և Անին միացվեց կայսրությանը։
Բյուզանդական տիրապետությունը երկար չտևեց։ 1064 թվականին Սելջուկյան սուլթան Ալփ Արսլանը պաշարեց և գրավեց Անին, իսկ 1065 թվականին Կարսի վերջին թագավոր Գագիկ-Աբասը իր երկիրը զիջեց Բյուզանդիային։ Ավելի երկար պահպանվեցին միայն Սյունիքի և Լոռու փոքր թագավորությունները։ Բագրատունյաց թագավորության անկումից հետո Հայաստանը մնաց առանց սեփական պետական պաշտպանության արևելքից եկող նոր ներխուժումների դեմ, և բնակչության մի մասը սկսեց գաղթել դեպի արևմուտք։ Սակայն այդ դարաշրջանի եկեղեցիները, բերդերը և խաչքարերը մինչ օրս վկայում են, որ 10–11-րդ դարերը հայ ճարտարապետության և արվեստի ամենաբեղուն շրջաններից էին։
