Arantxa Armentia studierte in ihrer Heimatstadt Madrid am Real Conservatorio Superior de Música bei Julián López Gimeno und Marisa Villalba Klavier, bei Pedro Lavirgen Gesang. Sie setzte ihre Studien bei Maria Venuti an der Musikhochschule in Karlsruhe fort.
Von 1999 bis 2006 war sie festes Mitglied im Ensemble des Landestheaters Linz, wo sie u.a. als Antonia, Mimì, Fiordiligi, Nedda, Rusalka, Marie (Die verkaufte Braut) oder Marguerite zu hören war. Von 2006 bis 2012 gehörte sie dem Ensemble der Staatsoper Hannover an, wo sie erneut als Antonia, Fiordiligi, Mimì, aber auch als Liù, Micaëla, Agaue in Henzes Die Bassariden, Elettra in Idomeneo, Contessa in Mozarts Le nozze di Figaro, Freia, Helmwige, Fata Morgana (Die Liebe zu den drei Orangen), Desdemona und als Alice in Verdis Falstaff auf der Bühne stand. Gastierungen führten sie u. a.an die Staatsoper Wien, das Opernhaus Graz, das Teatro Real (Madrid), das Teatro de la Maestranza (Sevilla), das Gran Teatro de Cordoba, die Oper Frankfurt, die Hamburgische Staatsoper, zu den Ludwigsburger Schlossfestspielen, an das Slowenische Nationaltheater Maribor und ins Odeion des Herodes Atticus (Athens Festival). Sie arbeitete mit zahlreichen namhaften Dirigenten wie F. García Navarro, Walter Weller, Michel Plasson, Dennis Russell Davies, Enoch zu Guttenberg, Leif Segerstam, Adam Fischer, Martin Haselböck und Jesús López Cobos und mit Regisseuren wie Francisco Nieva, Gerd Heinz, Herbert Wernicke, Frank Hilbrich, Karoline Gruber, Tilmann Knabe, Philipp Himmelmann und Barrie Kosky.
Erste pädagogische Erfahrungen sammelte Arantxa Armentia an der von ihr mitge- gründeten Musikschule San Juan Bautista ihrer Heimatstadt Madrid, wo sie Klavier und Musi- kalische Früherziehung unterrichtete. Bereits während ihres Studiums an der
Musikhochschule Karlsruhe war sie als Assistentin von Prof. Maria Venuti auch unterrichtend tätig. In den Jahren 2010 und 2012 leitete sie einen Interpretationskurs für Studenten der Yonsei Universität Seoul/Korea, die jedes Jahr für 3 Wochen die Staatsoper Hannover besuchten. Im Oktober 2013 unterrichtete sie an der Yonsei-Universität in Seoul/Südkorea. Im April 2014 rundete sie ihre pädagogische Weiterbildung mit dem Gesangspädagogischen Zertifikat des Bundesverbands deutscher Gesangspädagogen (BDG) ab. In Kursen und Workshops beschäftigt sie sich auch mit gesangspädagogischen Fragen und Problemstellungen. Als aktives Mitglied des BDG und der Asociación Española de Profesores de Canto (AEPC) nimmt sie regelmäßig an Symposien und Fortbildungen teil. Sie ist im Besitz des Master-Zertifikats der Stimmtherapeutischen Weiterbildung am Institut Schlaffhorst- Andersen und des Zertifikats „Integrative Stimmtherapie mit Stimmfunktionskreis“ nach Evemarie Haupt
2014–2020 yılları arasında Thüringen/Suhl kentindeki "Alfred Wagner" Müzik Okulu’nda şan eğitmeni olarak görev yaptı. Her yaştan amatör öğrenciyle çalıştı, “50 yaş üstü kadınlar için ses eğitimi” gibi yeni kurs formatlarını hayata geçirdi. Ayrıca kuşaklar arası bir projede, müzik okulunun birçok birimini bir araya getiren bir müzikal sahneleme gerçekleştirdi. Şu anda Berlin-Weißensee’deki "Lied-Gut" amatör korosunda ses eğitmeni olarak görev yapmaktadır. Berlin’de kurduğu “LALA”
Şan Atölyesi”nde, hem yeni başlayanlara hem de konservatuvar giriş sınavlarına hazırlanan öğrencilere ders vermektedir. 2020 Sonbaharından bu yana WDR Dortmund Çocuk Korosu’nda düzenli olarak ustalık sınıfları vermektedir. Ekim 2020'den itibaren, Berlin Sanat Üniversitesi (UdK)’nde müzik öğretmenliği bölümünde şan eğitmeni olarak görev yapmaktadır.