在学科建设上，形成了以工为主、理工结合，经、管、文、法、教育等多学科协调发展的学科布局。现有61个本科专业，35个一级学科硕士点，27个一级学科博士点，23个博士后科研流动站。教育部学位与研究生教育发展中心公布的2012年学科评估（业界称为第三轮科评估）结果中，天津大学14个学科进入全国前10，较上一轮增加2个。8个学科进入全国前5，较上一轮增加1个。其中化学工程与技术学科再次蝉联全国第1，实现三连冠；管理科学与工程学科由上轮第8升至全国第2；仪器科学与技术、光学工程和建筑学等3个学科分别位居全国第3；船舶与海洋工程学科位居全国第4；水利工程和风景园林学等2个学科分别位居全国第5。由我校牵头培育组建的“天津化学化工协同创新中心”，于2013年通过教育部认定，成为全国首批14个“2011协同创新中心”之一。　　

学校科研实力雄厚，始终聚焦国家重大战略需求、聚焦世界科技发展前沿，取得了丰硕的成果。有4个国家重点实验室，3个国家工程实验室，1个国家工程技术研究中心，3个国家工程研究中心，2个国家科技成果重点研究推广中心，1个国家文物重点科研基地，84个省部级重点实验室、工程（技术）中心、重大专项分中心、人文社会科学重点研究基地等科研基地。有国家创新研究群体1个，教育部创新团队8个，国防科技创新团队1个。十五以来，有47项成果获国家科技奖励，3项成果入选“中国高校十大科技进展”，471项成果获省部级科技奖励。2016年，科研经费实现了稳定和持续的增长，科技经费总量22.15亿元，新立千万元以上大项目18项，获得国家自然科学基金资助312项，获批直接经费20195.90万元，间接经费3518万元，授权专利916项，其中5项发明专利获得第十七届中国专利优秀奖，全国排名第一。5项成果获国家科学技术二等奖，天津大学均为第一完成单位，1项成果获高等学校科学研究优秀成果奖。27项成果获天津市科学技术奖，17项为第一完成单位，其中7项一等奖。1项成果荣获中国物流与采购联合会科技进步一等奖。据中信所发布数据,度我校SCI收录论文2450篇，EI收录论文2495篇;据学校图书馆数据，2016年我校SCI收录论文数2661篇，一二区论文比重达到44.3%。学校科技产业蓬勃发展，2016年度，与省、市、区新签订科技合作协议5个,新增校企联合研发机构11个，目前已建立校企联合研发机构47个。加强区校科技深度合作，大力推进天津大学（武清）前沿技术研究院、滨海工业研究院、青岛海洋工程研究院和山东研究院等异地研究院建设，切实服务地方社会经济发展。