El té es la segunda bebida más consumida en el mundo. La rápida industrialización ha causado varios impactos en la naturaleza y ha aumentado la contaminación por metales pesados. Sin embargo, los mecanismos moleculares de tolerancia y acumulación de cadmio (Cd) y arsénico (As) en las plantas de té son poco comprendidos. El presente estudio se centró en los efectos de los metales pesados Cd y As en las plantas de té. Se analizó la regulación transcriptómica de las raíces de té después de la exposición a Cd y As para explorar los genes candidatos involucrados en la tolerancia y acumulación de Cd y As. En total, se obtuvieron 2087, 1029, 1707 y 366 genes expresados diferencialmente (DEGs) en Cd1 (con tratamiento de Cd durante 10 días) vs. CK (sin tratamiento de Cd), Cd2 (con tratamiento de Cd durante 15 días) vs. CK, As1 (con tratamiento de As durante 10 días) vs. CK (sin tratamiento de Cd) y As2 (con tratamiento de As durante 15 días) vs. CK, respectivamente. El análisis de DEGs mostró que se identificaron un total de 45 DEGs con los mismos patrones de expresión en cuatro grupos de comparación por pares. Un factor de transcripción ERF (CSS0000647) y seis genes estructurales (CSS0033791, CSS0050491, CSS0001107, CSS0019367, CSS0006162 y CSS0035212) solo aumentaron a los 15 días de los tratamientos con Cd y As. El uso del análisis de red de coexpresión génica ponderada (WGCNA) reveló que el factor de transcripción (CSS0000647) estaba positivamente correlacionado con cinco genes estructurales (CSS0001107, CSS0019367, CSS0006162, CSS0033791 y CSS0035212). Además, un gen (CSS0004428) se reguló significativamente al alza en ambos tratamientos de Cd y As, lo que sugiere que estos genes podrían desempeñar roles importantes en la mejora de la tolerancia a los estrés por Cd y As. Estos resultados proporcionan genes candidatos para mejorar la tolerancia a múltiples metales a través de la tecnología de ingeniería genética.