El arroz es un cultivo alimentario básico importante para más de la mitad de la población mundial. Sin embargo, los estreses abióticos amenazan seriamente la mejora del rendimiento del arroz y la producción sostenible. La cría y la siembra de variedades de arroz con alta tolerancia a estreses ambientales son las estrategias más rentables, seguras, saludables y respetuosas con el medio ambiente. La investigación en profundidad sobre el mecanismo molecular de las plantas de arroz en respuesta a diferentes estreses puede proporcionar una base teórica importante para la cría de variedades de arroz con mayor resistencia al estrés. Esta revisión presenta los mecanismos moleculares y los efectos de varios estreses abióticos en el crecimiento y desarrollo del arroz y explica el modo de percepción de señales y las vías de transducción. Mientras tanto, se esbozan los mecanismos regulatorios de factores de transcripción críticos en la regulación de la expresión génica y factores importantes a nivel descendente en la coordinación de la tolerancia al estrés. Finalmente, se prospecta la utilización de enfoques ómicos para recuperar genes clave y una perspectiva sobre la investigación futura, centrándose en los mecanismos regulatorios de módulos de redes de señalización múltiple y la producción sostenible de arroz.