Al producirse la sublevación militar se mantuvo fiel a la República. En agosto se trasladó con sus fuerzas a Andalucía y participó en la Ofensiva de Córdoba organizada por el general Miaja, que resultó en un estrepitoso fracaso. En el ataque contra la capital cordobesa, Armentia llegó a mandar una de las columnas republicanas. Durante el resto de la contienda mandó la artillería adscrita al Ejército de Andalucía. El 5 de mayo de 1938 ascendió al rango de Coronel.