Armeniens utrikesminister Ararat Mirzojan uppmanade världen att inte längre tala om "två sidor".
– Det finns inga fler sidor av konflikten, bara förövare och offer. Det finns inte någon konflikt, bara en verklig fara för illdåd, sade han i samband med det extrainkallade mötet i FN:s säkerhetsråd.
– Bokstavligen hela Nagorno-Karabachs territorium drabbades av intensiv, urskillningslös beskjutning med robotar och tungt artilleri inklusive förbjudna klustervapen, fortsatte Mirzojan, och beskyllde Azerbajdzjan för etnisk rensning av armenier i området.
Minst 200 dödades och ytterligare 400 skadades under den azeriska offensiven som inleddes i tisdags, enligt armeniska separatister i utbrytarregionen som ligger inom Azerbajdzjans formella gränser men befolkas nästan uteslutande av etniska armenier.
Försök att vilseleda
Azerbajdzjans utrikesminister Jejhun Bajramov anklagade Armenien för desinformation.
– Armeniens försök att utnyttja FN:s säkerhetsråd i dess kampanj för att vilseleda det internationella samfundet är bedrövligt, sade han och anklagade säkerhetsrådet för att vara partiskt.
Bajramov upprepade också anklagelser om att Armenien länge eldat på separatismen i Nagorno-Karabach genom militärt stöd.
Flera västländer uppmanade Azerbajdzjan att skydda den civila befolkningen.
– Om Azerbajdzjan verkligen vill nå en fredlig förhandlingslösning måste de omedelbart presentera konkreta garantier, sade Frankrikes utrikesminister Catherine Colonna.
Humanitär korridor
Colonna krävde också att den enda tillgängliga vägkorridoren från Armenien till Nagorno-Karabach, där hjälpkonvojer tilläts att nå fram strax innan offensiven, åter ska öppnas.
– De måste acceptera en internationell humanitär närvaro. Detta blir oumbärligt när vintern kommer, fortsatte hon.
Såväl Frankrike som USA och Tyskland fördömde militäroperationen.
Det var på tisdagen som Azerbajdzjan inledde sin militära insats, efter påståenden om att armeniska styrkor befann sig i utbrytarregionen – vilket Armenien förnekade. På onsdagen hävdade Azerbajdzjans president Ilham Aliyev att hans land tagit kontroll över utbrytarregionen och att armeniska separatister gått med på att lägga ned sina vapen.