El trébol blanco es una excelente planta perenne de cobertura del suelo para el paisajismo municipal y el embellecimiento urbano. Por lo tanto, está ampliamente distribuido y utilizado en todo el mundo. Sin embargo, su baja tolerancia a la sal limita en gran medida su promoción y aplicación. Este estudio tiene como objetivo investigar la diferencia en el mecanismo de tolerancia a la sal en relación con el ajuste osmótico, las defensas antioxidantes enzimáticas y no enzimáticas, y la remodelación de metabolitos orgánicos entre el PI237292 (Trp004) tolerante a la sal y el Korla (KL) sensible a la sal. Los resultados demostraron que el estrés salino inducía significativamente la pérdida de clorofila, el desequilibrio hídrico y las acumulaciones de malondialdehído (MDA), peróxido de hidrógeno (HO) y anión superóxido (O), lo que resultó en una reducción de la estabilidad de la membrana celular en los dos tipos de trébol blanco. Sin embargo, Trp004 mantuvo un contenido relativo de agua en las hojas y un contenido de clorofila significativamente más altos, así como un potencial osmótico y daño oxidativo más bajos, en comparación con KL bajo estrés salino. Aunque Trp004 mostró actividades significativamente más bajas de superóxido dismutasa, peroxidasa, catalasa, ascorbato peroxidasa, monodehidroascorbato reductasa, dehidroascorbato reductasa y glutatión reductasa que KL en respuesta al estrés salino, se detectaron niveles significativamente más altos de ácido ascórbico (ASA), ácido dehidroascórbico (DHA), glutatión (GSH), disulfuro de glutatión (GSSG), ASA/DHA y GSH/GSSG en Trp004. Estos hallazgos indicaron una relación de compensación entre las enzimas antioxidantes y los antioxidantes no enzimáticos en diferentes genotipos de trébol blanco que se adaptan al estrés salino. Además, Trp004 acumuló más ácidos orgánicos (ácido glicólico, ácido succínico, ácido fumárico, ácido málico, ácido linoleico y ácido cis-sinapínico), aminoácidos (serina, l-alotreonina y ácido 4-aminobutírico), azúcares (tagatosa, fructosa, glucoheptosa, celobiosa y melezitosa) y otros metabolitos (-inositol, arabitol, galactinol, celobiotol y estigmasterol) que KL cuando sufrieron la misma concentración de sal y duración del estrés. Estos metabolitos orgánicos ayudaron a mantener el ajuste osmótico, el suministro de energía, la homeostasis de especies reactivas de oxígeno y la homeostasis metabólica celular con respecto al estrés salino. Trp004 puede ser utilizado como un recurso potencial para cultivar en suelos salinizados.