The present invention relates to a process for dyeing keratin fibres, in particular human keratin fibres such as the hair, in which said fibres are treated using one or more cosmetic compositions comprising a) one or more dye(s), b) one or more titanium salts and optionally b1) at least one carboxylic acid, and c) one or more non-cellulosic-based polysaccharides, and d) optionally one or more chemical oxidizing agents such as hydrogen peroxide or one or more hydrogen peroxide-generating systems.La présente invention concerne un procédé de coloration de fibres kératiniques, en particulier des fibres kératiniques humaines comme des cheveux, dans lequel lesdites fibres sont traitées par une ou plusieurs compositions cosmétiques comprenant a) un ou plusieurs colorants, b) un ou plusieurs sels de titane et éventuellement b1) au moins un acide carboxylique, et c) un ou plusieurs polysaccharides non cellulosiques, et d) éventuellement un ou plusieurs agents chimiques oxydants comme le peroxyde d'hydrogène ou un ou plusieurs systèmes générateurs de peroxyde d'hydrogène.