El estrés por frío causado por una baja temperatura es una amenaza significativa para la producción de té. La aplicación de oligosacárido de quitosano (COS) puede aliviar el efecto del estrés por baja temperatura en las plantas de té. Sin embargo, aún no está claro cómo el COS afecta la señalización del estrés por frío en las plantas de té. En este estudio, investigamos el nivel de indicadores fisiológicos en hojas de té tratadas con COS, y luego se analizó la respuesta molecular al estrés por frío de las hojas de té tratadas con COS mediante transcriptómica con RNA-Seq. Los resultados muestran que la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), la actividad de la peroxidasa (POD), el contenido de clorofila y azúcar soluble en las hojas de té en la planta de té tratada con COS aumentaron significativamente y que la fotosíntesis y el metabolismo del carbono estaban enriquecidos. Además, nuestros resultados sugieren que el COS puede impactar en la señalización del estrés por frío mediante el aumento de la fotosíntesis y el proceso de carbono. Nuestra investigación proporciona información valiosa sobre los mecanismos de aplicación de COS en plantas de té bajo estrés por frío.