Có khá nhiều tranh cãi về nguồn gốc thuần hóa gạo. Các bằng chứng về di truyền được công bố trong Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS) cho thấy rằng tất cả các dạng gạo châu Á, gồm cả indica và japonica, bắt nguồn từ một loài thuần hóa đã bắt đầu cách nay 8.200–13.500 năm ở Trung Quốc từ loài lúa gạo hoang Oryza rufipogon.[1] Một nghiên cứu công bố năm 2012 trong tạp chí Nature, đưa ra một bản đồ biến đổi gen lúa gạo, đã chỉ ra rằng việc thuần hóa cây lúa đã diễn ra ở thung lũng Châu Giang của Trung Quốc dựa trên bằng chứng gen. Từ Đông Á, lúa được phát tán về phía nam và Đông Nam Á.[2]Trước nghiên cứu này, quan điểm được chấp nhận rộng rãi dựa trên các bằng chứng khảo cổ học thì cho rằng lúa được thuần hóa đầu tiên ở thung lũng sông Dương Tử ở Trung Quốc.[3][4]

Các nghiên cứu về hình thái của gạo từ di chỉ khảo cổ thể hiện rõ ràng sự chuyển tiếp từ việc thu nhặt lúa hoang đến việc trồng lúa gạo thuần hóa. Một số lượng lớn phytolith lúa gạo hoang ở Diaotonghuan có tuổi từ 12.000–11.000 BC chỉ ra rằng việc thu lượm lúa hoang là một phần trong khẩu phần ăn của dân địa phương. Những thay đổi về hình thái của Diaotonghuan phytoliths có tuổi từ 10.000–8.000 BC cho thấy lúa gạo đã được thuần hóa từ lúc này.[5] Không lâu sau đó, hai loại lúa chính là indica và japonica được trồng ở miền trung Trung Quốc.[4] Vào cuối thiên niên kỷ 3 TCN, có sự mở rộng nhanh chóng trong việc trồng trọt lúa gạo trên đất liền của Đông nam Á và về phía tây đến Ấn Độ và Nepal.[4]