Räden skedde bara en månad efter att polis och soldater stormade Tocorón – en annan gängstyrd anstalt – som visade sig kunna stoltsera med såväl restauranger som en pool, en nattklubb och ett zoo.
Onsdagens tillslag riktades mot Tocuyito-fängelset, som ligger sydväst om huvudstaden Caracas, och hyser över 2 000 interner.
– Det här är den kriminalvårdsanstalt med högst antal intagna i Venezuela. Tocuyito är nu helt och hållet under statens kontroll, sade landets inrikes- och justitieminister Remigio Ceballos till statlig tv, och tillade att man fann "imponerande mängder" vapen och ammunition vid tillslaget.
En av fängelsets gängledare är Néstor Richardi Sequera Campos, alias El Richardi, vars låtar har hundratusentals visningar på Youtube.
Enligt organisationen OVP, som arbetar för fångars rättigheter i landet, ska han ha dömts till ett 20-årigt straff för mord och skulle ha släppts 2018, "men valde att stanna bakom galler som om det vore en sorts resort".
Carlos Nieto Palma, som företräder en annan organisation med fokus på interners rättigheter, uppger att "fångar har kontrollerat" landets fängelser under flera år.