Le rhum agricole est principalement produit dans les départements d'outre-mer (Réunion, Martinique, Guadeloupe) et Haïti - avec des cannes à sucre spécialement plantées. Il diffère du rhum de mélasse principalement par la préparation du jus de canne à sucre. Les cannes doivent être pressées dans les moulins au plus tard 24 heures après la récolte. Les tiges entières sont utilisée pour préserver la teneur en sucre extrêmement importante. 
Ce jus est préparé avec de la levure et on le laisse fermenter, normalement entre 30 et 40° Celsius.
Cela prend 3 à 4 jours, pour le rhum très épicé cela peut prendre plus de temps.
Ce soi-disant "Vin titrant" est maintenant utilisé pour la distillation. Dans la production de rhum agricole, la distillation, la durée de stockage et le type de stockage influencent aussi le caractère des rhums.

Dans le monde entier environ 97 % de la production de rhum sont des rhums de mélasse - un sous-produit de la production de sucre de canne.

Les tiges des cannes à sucre sont coupées à la main, broyées et pressées dans d'immenses moulins, faisant un jus (vesou) avec une teneur en sucre d'environ 13 %. Après le nettoyage et l'évaporation du vesou, des cristaux de sucre sont séparés par centrifugation de la masse visqueuse.

Alors que les cristaux sont traités ultérieurement par l'industrie du sucre, la mélasse est enrichie avec de l'eau chaude et de la levure et soumise à un procédé de fermentation de plusieurs jours, habituellement entre 30 et 35° C, pendant 36 à 48 heures. Pour les rhums très épicés la fermentation peut prendre 6 jours et plus.

Immédiatement après suit la distillation, soit dans des alambics de distillation (suite fractionnée, pour les rhums légers) ou dans des alambics de distillation (Bubble, pour les variétés de saveur plus forte). Le type de distillation, ainsi que la façon et la durée de stockage du barillet influencent le caractère du rhum d'une manière cruciale.