Los frutos de arándano de diferentes cultivares presentan distintos índices de calidad. En este trabajo, se midieron tres tipos de factores de calidad, incluyendo 6 parámetros físicos, 12 componentes químicos y nutricionales, y 3 índices antioxidantes, para comparar y clasificar frutos de arándano de 12 cultivares diferentes en China. Utilizando los datos autoescalados de los factores de calidad, se realizó un análisis no supervisado de componentes principales para el análisis exploratorio de las diferencias entre cultivares y las influencias de los factores de calidad. Se combinó un método de clasificación supervisado, el análisis discriminante de mínimos cuadrados parciales (PLSDA), con el algoritmo de optimización global de enjambre de partículas (PSO) y dos estrategias multiclase, uno contra resto (OVR) y uno contra uno (OVO), para seleccionar factores de calidad discriminantes y desarrollar modelos de clasificación de los 12 cultivares. Como resultado, OVO-PLSDA con 8 factores de calidad pudo alcanzar una precisión de clasificación de 0,915. Este estudio proporcionará nuevos conocimientos sobre las variaciones de calidad y los factores clave entre los distintos cultivares de arándanos.