De första vapnen överlämnades på fredagskvällen, enligt uppgifter från Ryssland som säger sig vara fredsbevarande i regionen.
Vapnen uppges ha överlämnats efter att ett avtal om eldupphör nåtts efter den azerbajdzjanska blixtoffensiven som inleddes i tisdags.
Azerbajdzjan hävdar att landet arbetar med Ryssland för att avväpna separatiststyrkor i området.
– Vi samarbetar nära med de ryska fredsbevararna och genomför demilitariseringen, hävdar talespersonen Anar Eyvazov på lördagen.
Brist på mat och vatten
Civila i den regionala huvudstaden Stepanakert gömde sig under fredagen i källare, rädda för attacker från azerbajdzjanska soldater, uppgav en talesperson för utbrytargrupperna. Enligt uppgifterna hade då Azerbajdzjans styrkor slagit läger i stadens utkant.
En AFP-reporter på plats rapporterade om brist på mat, vatten, medicin och bränsle för befolkningen i området.
Internationellt har trycket ökat på Azerbajdzjan att åter öppna den enda väg som leder till Armenien, den fem kilometer breda Latjin-korridoren, så att förnödenheter och människor kan röra sig till och från Nagorno-Karabach.
Fordon från ICRC i området
Under lördagen rapporteras fordon från Organisationen Internationella rödakorskommittén (ICRC) ha passerat genom Latjin-korridoren, "för att föra runt 70 ton främst förnödenheter och livsmedel till samhället", enligt ICRC:s lokala talesperson Zara Amatuni.
Armeniska upprorsmän i Nagorno-Karabach som geografiskt ligger inne i Azerbajdzjan lade i onsdags ned vapnen efter en blixtoffensiv från Azerbajdzjans militär. Offensiven hade då lett till att tiotusentals etniska armenier stängts av från el och andra grundläggande nödvändigheter i området.
Områdets framtid är ännu oklar. Det senaste beskedet är att Armenien och Azerbajdzjan ska fortsätta förhandla.