Andrew Haldane sade i ett tal att han var nedslagen över den brittiska ekonomin på grund av svagare global tillväxt, låg lönetillväxt och finansiella och politiska risker.
"Lägg på lite tydligare engelska, jag är dysterare", sade Haldane.
"Detta innebär att räntorna kan förbli lägre längre än jag hade väntat mig för tre månader sedan."
De globala marknaderna har rasat den här veckan, och investerarna har oroats över bristen på tillväxt i Europa och särskilt i Grekland, effekterna av ebola och oroande ekonomiska uppgifter från Kina och USA.
Tidigare hade de brittiska räntorna förväntats stiga i början av nästa år.
Haldane yttrade sig vid ett tal till lokala företagsledare i Kenilworth, där han beskrev Storbritanniens ekonomi som "svår i både vånda och ecstasy".
Han sa att det fortfarande fanns många skäl att vara glad. Han sade att tillväxten kommer att bli den snabbaste i någon större ekonomi i år och att inflations- och upplåningskostnaderna är låga.
Han sade dock att "skälen att vara rädd" innefattade produktivitet och löner, som inte hade stigit.
"Om det råder verklig osäkerhet om ekonomins väg, kan den optimala politiska responsen vara att undvika de värsta resultaten", sade Haldane.
Sterling tappade 0,5% mot dollarn efter sina kommentarer. Aktiehandeln på Londonmarknaden har varit instabil.
Haldanes försiktighet i fråga om de globala ekonomiska utsikterna upprepades av förbundskanslern George Osborne, som talade om för BBC att världsekonomin var "mer instabil än den har varit under en längre tid".
Osborne kommenterade inte Haldanes kommentarer. Men han sade att det finns "många globala risker där ute för tillfället" som påverkar den internationella ekonomin.
"Räntor är helt en fråga för den oberoende Bank of England, den penningpolitiska kommittén där," Mr Osborne sade.
Han tillade: "Jag ska säga detta om ekonomin mer allmänt - det finns uppenbarligen en hel del globala risker där ute för tillfället - vi ser dessa problem i den europeiska ekonomin, vi har denna fruktansvärda sjukdom Ebola i Västafrika, alla problem i Mellanöstern och i Ukrainas gräns.
"Den globala ekonomin är mer instabil än den har varit under en tid. Det är desto större anledning till att vi i Storbritannien måste hålla fast vid den stabilitet vi har vunnit."
Han sa att det var viktigt att "se till att Storbritannien är väl skyddat eftersom vi är i dessa stormiga internationella ekonomiska vatten".
Tidigare denna månad varnade Osborne för att avmattningen av euroområdet kommer att påverka den brittiska ekonomin.
Räntor bör förbli låga för att undvika långsiktig ekonomisk stagnation, har chefsekonomen på Bank of England sagt.