General Vladimir Padrino twittrade att "ledarna och de paramilitära och terroristiska överfallens ledare" hade gripits.
De misstänkta är en 38-årig före detta kapten, Juan Carlos Caguaripano Scott, och en löjtnant, Jefferson Garcia.
Två av rebellerna dödades och åtta greps efter incidenten i Valencia.
Venezuela har sett fyra månaders våldsamma protester mot regeringen, och nästan 130 människor har dött i sammandrabbningar.
Strax före kasernattacken visade en video som släpptes på sociala medier de uniformerade männen som sa att de reste sig mot "president NicolÃs Maduros mordiska tyranni".
"Detta är inte en kupp utan en civil och militär aktion för att återupprätta den konstitutionella ordningen", sade ledaren, som gav sitt namn som Juan Caguaripano.
Venezuelas tjänstemän säger att Caguaripano avskedades från armén 2014. De påstår att han beordrade runt 20 uniformerade män under attacken.
Sen rymde han med löjtnant Garcia och några stulna vapen, säger de.
Händelsen den 6 augusti väckte spänningar i det delade landet, där kritiker av president Maduro säger att han försöker befästa en diktatur.
Maduro insisterar på sina handlingar - bland annat att skapa en regeringsvänlig församling med befogenhet att skriva om Venezuelas konstitution - är det enda sättet att återupprätta freden.
USA har lett en kör av internationell oro mot Maduroregeringen under de senaste veckorna, och har infört sanktioner mot flera högt uppsatta venezuelaner - inklusive presidenten.
President Donald Trump sade på fredag att han inte hade uteslutit "ett möjligt militärt alternativ om nödvändigt" mot Venezuela.
Gen Padrino avslog yrkandet som en handling av "galning". Han sade till Venezuelas statliga TV: " Det är en handling av överlägsen extremism. Det finns en extremistisk elit som styr USA.
"Som soldat står jag med de venezuelanska väpnade styrkorna, och med folket. Jag är säker på att vi alla kommer att stå i frontlinjen för att försvara detta älskade Venezuelas intressen och suveränitet."
I Vita huset sades det att Maduro hade begärt ett telefonsamtal med sin amerikanska motsvarighet på fredag. Det sade att president Trump skulle tala med Venezuelas ledare "så snart demokratin återupprättas i det landet".
Två avfälliga officerare som attackerade en venezuelansk armébas förra helgen har tillfångatagits, har landets försvarsminister sagt.