В X в. столкновение различных внутрицерковных партий и влияние правителей мелких государств раздробленной Армении стали причиной церковного конфликта. Избранный в 968 г. католикосом Ваан вскоре проявил себя сторонником сближения с Константинопольским патриархатом, что вызвало неодобрение большинства иерархов Армянской апостольской церкви. В 969 г. в Ани был созван Собор, который осудил и сместил Ваана, избрав ему на смену Степаноса III Севанци. Однако смещенный Ваан нашел поддержку у царя Васпуракана, соперничавшего с анийскими Багратидами. В 971 г. Ваан и Степанос III умерли, что положило конец расколу. Разногласия внутри Армянской апостольской церкви были преодолены избранием нового католикоса Хачика (973–992 гг.). Резиденция католикосов в Ани окончательно утвердилась лишь в 90-х гг. X в., при Саргисе I. В конце Х в. католикос Хачик I впервые в истории Армянской апостольской церкви рукоположил несколько армянских епископов для епархий со смешанным армяно-греческим населением в областях, находившихся в юрисдикции Константинопольского патриархата. Тем самым утратил силу действовавший до этого принцип единства церковного управления, и разногласия Армянской апостольской церкви с халкидонитами окончательно приняли форму раскола. Вместе с тем, была заложена основа для создания иерархии Армянской апостольской церкви на всех территориях, где проживали армяне, сначала на Ближнем Востоке, а позднее и по всему миру. В начале XI в., при Саргисе I и Петросе I, Армянская апостольская церковь вела решительную борьбу с ересью тондракитов, учение которых близко к учению известных в Византии павликиан. Распространение этой секты было прекращено, а наиболее стойкие ее последователи были подвергнуты телесным наказаниям и заключению. К середине XI в. многочисленные удельные владения на территории Армении оказались включены в состав Византийской империи. В 1045 г. столица царства Багратидов Ани также была захвачена византийцами. Католикос Петрос I, который с 20-х гг. XI в. вел провизантийскую политику и стремился найти в Византии надежного союзника для ослабевших Багратидов, не смог добиться для Армянской церкви автономного положения и был отправлен в Константинополь. В 1048 г. ему была назначена резиденцией удаленная от Армении Севастия (современный Сивас, Восточная Турция), откуда он еще в течение 10-ти лет продолжал управлять церковью. Его преемник Хачик II (1058–1065 гг.) также пребывал сначала в Константинополе, а затем в Тавблуре (близь современного Даренде, Восточная Турция). Принять халкидонское учение, несмотря на давление, он отказался. В 1066 г. византийские власти с одобрения императора Константина X Дуки поставили новым католикосом Григора II; его резиденцией стала местность Цамндав близь Амасии. За 40 лет правления он не предпринимал каких-либо энергичных действий, передав обязанности викариям, в том числе своему племяннику – епископу Барсегу, который стал его преемником. В 60-х гг. XI в. началось активное проникновение племен тюрок-сельджуков в Армению и Анатолию, что после разгрома византийской армии в битве при Маназкерте в 1071 г. привело к падению византийского владычества в Армении. Армянская апостольская церковь получила относительную самостоятельность, однако в борьбе с вторжением кочевников Армения не смогла восстановить свою независимость. Одним из результатов сельджукского завоевания стало массовое переселение армян на запад, в районы Малой Азии и Киликию, где вскоре сложилось армянское княжество Рубенидов, в 1198 г. превратившееся в царство.