Los compuestos fenólicos son cada vez más valorados por su contribución a la capacidad antioxidante y las características nutricionales de los cereales. En este estudio, se evaluaron 38 variedades de cebada y trigo cultivadas en Croacia durante tres años consecutivos para evaluar los efectos del tipo de cereal, la temporada de cultivo y el malteado sobre el contenido total de fenoles (CTF) y la actividad antioxidante (AA). El trigo y la cebada son granos pequeños esenciales debido a su importancia en la nutrición humana y animal y su amplia adaptabilidad. La cebada mostró un CTF significativamente más alto (1.37 mg de equivalente de ácido gálico (EAG)/g de peso seco) y una AA (63.34%) en comparación con las variedades de trigo (CTF 0.85 mg EAG/g de peso seco; AA 20.09%), siendo la cebada sin cáscara la que presentó los valores más altos (CTF 1.48 mg EAG/g de peso seco; AA 66.76%). El año de cultivo afectó significativamente la acumulación de compuestos fenólicos, siendo 2019 el que produjo el CTF más alto (1.46 mg EAG/g de peso seco) y la AA (59.85%). El malteado mejoró el CTF y la AA, particularmente en cebada de primavera, con el aumento más pronunciado registrado en 2017. Los análisis estadísticos demostraron un claro agrupamiento de las muestras basado en el año de cultivo y el estado de malteado, con las variedades de cebada sin cáscara formando grupos estables. Variedades de cebada sin cáscara como GZ-192 han surgido como una fuente valiosa de antioxidantes naturales con potencial aplicación en productos alimenticios que promueven la salud.