El objetivo de este estudio fue investigar los efectos de diferentes variedades de arroz en las características de fermentación ruminal in vitro, la comunidad microbiana y el perfil de metabolitos de paja de arroz. La variedad endogámica Zhongjiazao 17 (Z17) y la variedad híbrida Ruiliangyou 1053 (R1053) fueron seleccionadas como las dos variedades de prueba. Cada variedad fue sometida a fermentación ruminal in vitro durante 72 h, con cinco repeticiones realizadas para cada una. Los resultados mostraron que R1053 tuvo valores más altos en la producción total de gas, digestibilidad de la materia seca in vitro, ácidos grasos volátiles totales (VFA) y VFA individuales en comparación con Z17. Además, R1053 mostró valores más altos en los índices de diversidad microbiana ruminal, incluyendo Chao1, especies observadas, PD árbol completo e índice de Shannon, en comparación con Z17. El grupo Z17 tuvo abundancias relativas más altas de Verrucomicrobiota, Chloroflexi, y . En contraste, el grupo R1053 tuvo una abundancia relativa más alta de Patescibacteria. El análisis de similitudes (ANOSIM) confirmó una diferencia significativa entre los grupos Z17 y R1053 (R = 0.8160, = 0.005). El análisis metabolómico identificó un total de nueve metabolitos diferenciales, con cuatro regulados al alza en el grupo Z17 y cinco regulados al alza en el grupo R1053. Este estudio demuestra que la variedad híbrida R1053 tiene un mayor valor de utilización que la variedad endogámica Z17, lo cual está estrechamente asociado con microbios ruminales y metabolitos. Este estudio proporciona nuevas perspectivas sobre la utilización eficiente de paja de arroz en rumiantes desde perspectivas microbiológicas y metabolómicas.