直播稻田的杂草与稻同时萌发生长，杂草危害远比移栽稻严重。如何经济有效又安全地防除杂草，是直播稻成功与否的技术关键。危害直播稻最严重的杂草有稗草、三棱草、眼子菜、牛毛草、野慈姑、泽泻和莎草等。
防除直播稻田杂草要采用农艺、人工和化学除草相结合的综合措施。在播种前或出苗前，可采取人工和农艺措施，降低杂草的基数。例如结合种子处理，消除种子中夹带的杂草种子。播种前先诱发杂草，在杂草出土后进行耙地灭草，可消除70%以上杂草。当旱种稻苗将要出土时，杂草种子多已发芽出土，利用除草耙耙除杂草，效果也在70%左右，同时兼有破除表层土壤板结、提高出苗率的作用。实行水旱轮作，也可减少杂草。
化学除草是防除直播稻田杂草的重要措施，通常防除前期的杂草更为重要和有效，因为前期防除杂草有利于稻苗生长，后期稻苗长大对杂草有一定的抑制作用。前期化学除草分播种前处理和出苗后处理。播种前土壤处理又因直播方法不同而分成灌水处理和旱处理两种。灌水处理就是在稻田整平后灌3厘米深水层后喷丁草胺或灭草王等，丁草胺每公顷用1.5～2.25千克，对10倍左右水，在最后一次耙平时甩洒在水面上，借耙平作业使丁草胺均匀分散于整个田块。施后保水5～7天，然后再排水播种。旱处理是在田整平后直接喷施除草剂，可喷杀草丹或丁草胺，以喷杀草丹加草枯醚效果较好，每公顷用杀草丹1千克（有效成分）和草枯醚1.5千克（有效成分），对水750千克均匀喷洒，用药后3～5天再播种。它适用于旱直播与旱种。由于是喷药后再播种，会翻动土层，会重新萌发杂草，防效有限。对于旱种，可在播种盖土后用上述除草剂封杂，可杀死杂草而不影响出苗。如果在播种前未能及时施除草剂或除草效果不好的田块，可在出苗后结合灌水施肥，拌肥施用除草剂。苗期施用除草剂，要选用不影响秧苗或影响较小、比较安全的除草剂，如用敌稗、杀草丹、禾大壮、丁草胺等。也要根据田间杂草种类选择杀灭力强的除草剂或配方。对以稗草为主的田块，可用50%快杀稗375克，对水750千克喷雾，也可采用毒土法，施药后保持3～5厘米水层7天左右。对杂草比较多、种类差异大的田块，可采用2种或2种以上的除草剂混合施用。例如每公顷用50%快杀稗可湿性粉剂375～450克与10%农得时可湿性粉剂225～375克混合施用，采用喷雾或毒土法施用均可，可杀灭稗草、水生阔叶草和莎草类混生杂草。
