Aussehen
Die Getreide-Halmeule zeigt eine sehr variable Grundfärbung, die von hellbraun über rotbraun bis dunkel graubraun reicht. Die Vorderflügel tragen feine, meist unscharf abgegrenzte Zeichnungselemente und eine helle Nierenmakel, deren Ausprägung unterschiedlich stark sein kann. Die Hinterflügel sind deutlich heller und wirken einfarbig graubraun. Die Kleine Getreide-Halmeule besitzt nahezu dieselbe Färbung und Zeichnung, sodass beide Arten im Freiland praktisch nicht sicher voneinander unterschieden werden können. Nur wenige Farbvarianten der Getreide-Halmeule mit auffallend hellen Flügelbereichen erlauben gelegentlich eine eindeutige Zuordnung. In den meisten Fällen ist jedoch eine Untersuchung der Geschlechtsmerkmale erforderlich. Die Raupen sind schlank, glatt und erreichen eine Länge von etwa 25 Millimetern. Ihre Färbung variiert zwischen grünlich, gelblichbraun und rosabraun, ergänzt durch feine helle Rücken- und Seitenlinien. Die Raupen beider Arten ähneln sich ebenfalls stark. Bei der Kleinen Getreide-Halmeule ist das dunkle Band auf dem Nackenschild häufig etwas breiter ausgeprägt.

Lebensraum
Beide Arten besiedeln vor allem offene Landschaften mit einem reichen Angebot an Gräsern. Sie kommen auf Wiesen, Weiden, an Waldrändern, auf Lichtungen, in Gärten, Parks sowie auf Getreidefeldern und Brachflächen vor. Entscheidend für ihr Vorkommen ist das Vorhandensein geeigneter Süßgräser als Raupennahrung.

Lebensweise
Die Falter fliegen überwiegend von Juni bis August und sind hauptsächlich nachts aktiv. Sie besuchen künstliche Lichtquellen und lassen sich auch mit zuckerhaltigen Lockstoffen anziehen. Nach der Eiablage entwickeln sich die Raupen zunächst in den Halmen und Trieben verschiedener Gräser. Mit zunehmendem Wachstum verlagern sie ihre Aktivität in die unteren Pflanzenteile oder an die Wurzeln. Dort überwintern sie und verpuppen sich später in einem lockeren Gespinst im Boden. Die Raupen verhalten sich meist verborgen und verlassen ihre Verstecke überwiegend zur Nahrungsaufnahme.

Nahrung
Die Raupen ernähren sich von zahlreichen Süßgräsern. Dazu gehören unter anderem Knäuelgras, Schwingelarten, Quecken sowie verschiedene Getreidearten wie Roggen, Weizen und Gerste. Die erwachsenen Falter nehmen überwiegend energiereiche Pflanzensäfte und Nektar auf.

Sonstiges
Die Getreide-Halmeule (Mesapamea secalis) und die Kleine Getreide-Halmeule (Mesapamea secalella) zählen zu den bekanntesten sogenannten Zwillingsarten unter den europäischen Nachtfaltern. Erst in den 1980er-Jahren wurde erkannt, dass es sich um zwei eigenständige Arten handelt. Moderne genetische Untersuchungen bestätigen diese Trennung zusätzlich. Für Naturbeobachter bleibt eine sichere Bestimmung dennoch meist nur durch die Untersuchung wissenschaftlicher Merkmale möglich, weshalb beide Arten in älteren Aufzeichnungen häufig gemeinsam erfasst wurden. Die Getreide-Halmeule ist im Durchschnitt geringfügig größer als die sehr ähnliche Kleine Getreide-Halmeule, die auch Didyma-Halmeule genannt wird.