Como la segunda familia más grande de factores de transcripción (TFs) en plantas, las hélices-bucle-hélices básicas (bHLHs) desempeñan un papel clave en la regulación del crecimiento y desarrollo de las plantas y en la respuesta al estrés ambiental. Como la variedad de crecimiento más rápido en China en los últimos años, la mandarina Orah tiene un valor económico y nutricional vital. Aunque se ha realizado un análisis genómico integral de la familia de TF bHLH en muchas plantas, no se ha llevado a cabo un estudio sistemático de los genes de esta familia en la mandarina Orah. En este estudio, se identificaron 114 TF bHLH en la mandarina Orah a través de un análisis genómico y se clasificaron en 27 subfamilias según el árbol evolutivo. El perfil de expresión génica reveló que cinco genes estaban significativamente regulados al alza a las 12 h y 24 h después del tratamiento de estrés por bajas temperaturas. Además, los contenidos de azúcares solubles, proteínas solubles y prolina aumentaron con el incremento del estrés por bajas temperaturas, lo que promovió la expresión del gen, mediando así la vía de interconversión de pentosa y glucosa para mejorar la tolerancia al frío de la mandarina Orah. Los resultados ayudan a explorar las características y funciones de los genes y proporcionan una base para futuras investigaciones sobre la resistencia de la mandarina Orah al estrés por bajas temperaturas.