Die traditionelle armenische Bezeichnung Arzach leitet sich von dem urartäischen Provinznamen Artechini (oder Urtechini) her. Tatsächlich hatte das Territorium des späteren Karabach im 8. Jh. v. Chr. unter urartäischer Herrschaft gestanden. Spätere armenische Bezeichnungen lauteten Gardar, Chatschenk (von Chatschen, dem zentralen der fünf Fürstentümer Arzachs), Klein-Sjunik (nach der altarmenischen Provinz Sjunik in SO-Armenien) sowie „Sew Ajgi“ („Schwarzer Garten“). Diese letzte Bedeutung liegt auch dem türkisch-russischen Toponym Karabach (türk. „kara“ = „schwarz“; „bachtsche“ = „Garten“; in armenischer Aussprache „Rarabach“) zugrunde, die jedoch erst im 14. Jh. auftaucht und auf eine Lehnübersetzung der persischen Bezeichnung „Bach-i siah“ zurückgeht (im Unterschied zum „Weißen Garten“ – „Bach-i safid“ für Unter-Karabach). Der „Weiße Garten“ ist mit der altarmenischen Grenzprovinz Utik identisch.

Ein armenisches Geographiewerk des 7. Jh.s erwähnt die Provinzen Arzach und Utik im äußersten Nordosten des armenischen Siedlungsraums. Grenzfluss war damals die Kura, an deren linkem Ufer sich „Aran“ erstreckte, ein von einem kaukasischen Volk bewohntes Gebiet, das die Armenier Arwank und die Römer Albanien nannten. Als die Perser 428 den östlichen Kaukasus vollständig unter ihre Kontrolle gebracht hatten, schlossen sie, für etwa ein Jahrhundert, Arzach, Utik und Albanien zu einer Verwaltungseinheit zusammen. Der damalige Zustand führte zur Gleichsetzung und schließlich Verwechslung von Arzach-Utik mit Albanien. Karabach gliedert sich geologisch in eine flach ansteigende Ebene (armen. „Arzachi hartawajr“ – „Ebene von Arzach“; „Daschtajin Arzach/Rarabach“ – „Nieder-Karabach“) sowie einen Gebirgsteil („Lernajin Arzach/Rarabach“ bzw. „Berg“- oder „Ober-Karabach“).

Das historische Berg-Karabach umfasst etwa 12.000 qkm und ist im Unterschied zu anderen Gebieten des Armenischen Hochlands wasserreich. Seine Flusstäler sind bewaldet, und dieser Waldreichtum führte vermutlich zu der Bezeichnung „Schwarzer Garten“.

Während die Eigenbezeichnung der Republik Berg-Karabach die seit dem 19. Jahrhundert mehrheitlich verwendete Bezeichnung fortführt, verwendet die armenisch-apostolische Kirche die traditionelle armenische Bezeichnung Arzach.