El arsenato (AsV) es absorbido y acumulado por las plantas, lo que puede afectar sus actividades fisiológicas, interrumpir la expresión génica, alterar el contenido de metabolitos e influir en el crecimiento. A pesar del potencial de las nanopartículas de óxido de zinc (ZnONPs) para mitigar los efectos adversos del estrés por arsénico en las plantas, los mecanismos subyacentes de la desintoxicación mediada por ZnONPs de AsV, así como los metabolitos específicos y las vías metabólicas involucradas, siguen siendo en gran medida inexplorados. En este estudio, demostramos el perfil metabolómico de las raíces de plántulas de soja germinadas sometidas a 25 mol L de arsenato (NaHAsO) y ZnONPs a concentraciones de 25 mol L (ZnO25) y 50 mol L (ZnO50). El objetivo de este estudio fue examinar los efectos en la metabolómica de las raíces de soja bajo la toxicidad de AsV. El análisis metabolómico indicó que 453, 501 y 460 metabolitos fueron regulados significativamente en respuesta a los tratamientos de AsV, ZnO25 y ZnO50, respectivamente, en comparación con el control. El análisis de las vías de los metabolitos regulados diferencialmente (DRMs) reveló que el ciclo del ácido tricarboxílico (TCA), el metabolismo del glutatión, el metabolismo de la prolina y el aldarato, y el metabolismo de la arginina y la prolina fueron las vías más enriquecidas estadísticamente en las plantas suplementadas con ZnONPs. Estos hallazgos sugieren que las ZnONPs mejoran la respuesta de tolerancia a AsV. En conjunto, nuestros resultados apoyan la hipótesis de que la fertilización con ZnONPs podría ser una estrategia potencial para mejorar la resiliencia del cultivo de soja bajo estrés por AsV.