Las nueces (L.) son un cultivo leñoso de importancia económica, pero las heladas primaverales representan una amenaza seria para su crecimiento y productividad. Sin embargo, los mecanismos moleculares subyacentes a las respuestas de la nuez al estrés por congelación siguen siendo en gran medida desconocidos. En este estudio, se realizaron análisis de transcriptoma en variedades de nuez tolerantes y sensibles al frío sometidas a estrés por congelación. Se obtuvieron un total de 9611 genes expresados diferencialmente (GEDs) que responden al estrés por congelación, de los cuales 2853 fueron comúnmente regulados al alza y 2880 comúnmente regulados a la baja en ambas variedades. El análisis de enriquecimiento de la Enciclopedia de Kyoto de Genes y Genomas (KEGG) reveló 15 vías significativamente enriquecidas en ambas variedades, incluyendo la biosíntesis de flavonoides. Se construyó una vía simplificada de biosíntesis de flavonoides en nuez, que abarca 36 GEDs que codifican 13 enzimas clave, demostrando que la biosíntesis de flavonoides en la nuez se activa significativamente bajo estrés por congelación. Además, el análisis de red de coexpresión génica ponderada (WGCNA) identificó una red reguladora centrada en los genes y descubrió 34 genes interactuantes potenciales. En conjunto, estos hallazgos proporcionan nuevas perspectivas sobre las respuestas moleculares de la nuez al estrés por congelación y establecen una base para elucidar los mecanismos subyacentes a la tolerancia al frío en la nuez.