Este estudio investigó si y cómo los regímenes de riego interactúan con las tasas de aplicación de nitrógeno (N) para mediar el rendimiento del grano, la eficiencia en el uso de N (NUE) y la eficiencia en el uso del agua (WUE) en arroz y para comprender el mecanismo subyacente. Un experimento de campo se realizó con dos regímenes de riego, continuamente inundado (CF) y riego alterno y moderadamente seco (AWMD), y tres tasas de aplicación de N, 120 kg ha N (una tasa de N baja, LN), 240 kg ha N (una tasa de N media, MN) y 360 kg ha N (una tasa de N alta, HN) en 2021 y 2022. Los resultados mostraron que el rendimiento del grano presentó los valores más bajos en el LN, independientemente del régimen de riego, mientras que fue el más alto en el MN cuando se adoptó el régimen CF. El rendimiento del grano fue comparable entre el MN y el HN en cuanto al régimen AWMD. AWMD aumentó significativamente el rendimiento del grano, la NUE y la WUE en comparación con CF en la misma tasa de N, lo que se atribuyó a una tasa fotosintética más alta, una mejor calidad de población, una mejor removilización de carbohidratos no estructurales de los tallos a los granos durante el llenado de los granos y actividades elevadas de enzimas involucradas en la asimilación de N en las raíces. Los resultados sugieren que un régimen AWMD combinado con el tratamiento MN podría pronunciar una interacción sinérgica en el rendimiento del grano, la NUE y la WUE en arroz al mejorar el rendimiento fisiológico de raíces y brotes.