绿色合成与转化教育部重点实验室主要依托天津大学化学工艺学科而建立，实验室现有固定人员50人，流动人员36人，包括中国工程院院士1名，国家杰出青年基金获得者5人、优秀青年基金获得者4人、青年长江学者1人；拥有 2个科技部创新团队、1个教育部创新团队，已形成以院士、杰青等为学术带头人的结构合理的人才梯队。实验室在传承发展石油化工的基础上，瞄准与国民经济、社会发展及国家安全相关的重大科技问题，聚焦国际绿色化学发展的前沿，开展与能源、资源的高效转化与清洁利用相关的创新性应用基础研究，形成了优势显著、特色鲜明的三个研究方向。
光电信息技术教育部重点实验室(天津大学)是教育部首批建设的38个重点实验室之一。该实验室始建于上世纪90年代，依托于国家重点一级学科——天津大学光学工程学科。实验室拥有光学工程一级学科硕、博士学位授予权以及光电子与光子学技术二级学科硕、博士学位授予权，还设有光学工程博士后流动站。
天津大学智能电网教育部重点实验室是国内电气工程领域重要的研究实验基地，它依托我校电力系统及其自动化这一国家重点学科建设。实验室的前身是建设于上世纪五十年代的天津大学电力系统动态模拟实验室。经过半个多世纪的建设，已从原先单一的电力系统动态模拟实验室发展成面向智能电网发、输、变、配、用等各个环节的综合实验室。
本实验室依托天津大学“化学工程与技术”国家重点学科，始建于2007年，是国内最早开展系统生物工程和合成生物学的研究基地。聚焦生物医药、能源、生物基化学品合成等国家重大需求，聚焦世界科技前沿，以生物信息分析、合成生物学和生物过程工程为核心，模型模拟与实验相结合，定位在应用基础研究。形成了特色鲜明的研究方向：1）生物信息学与合成生物学，2）生物反应与代谢工程，3）生物分离工程，4）工业生物过程的系统分析与优化。是系统生物工程和合成生物学领域世界著名的研究机构之一，同时成为了高级人才培养的重要基地。
机构理论与装备设计教育部重点实验室依托天津大学机械设计及理论国家重点学科和机械工程博士学位授予权一级学科，面向国际学术前沿，围绕国家重大需求，以机构理论为核心，开展高端制造装备、海洋装备、医疗装备基础理论与关键技术研究，建设机构理论与装备设计领域的科学研究创新基地、高层次人才培养基地、国际交流与合作基地，成为机构理论与装备设计领域创新型、开放式、国际化的世界一流研究中心。
天津大学先进陶瓷与加工技术教育部重点实验室是1993年经原国家教育委员会批准建立的国内首批部门开放实验室之一。实验室以先进陶瓷与加工技术紧密结合为特色，聚焦国家重大战略需求和学科发展前沿，致力于突破国内外先进陶瓷与加工领域关键材料与核心技术，多学交叉融合、前沿技术与军工应用相结合，特色鲜明，一批创新成果达到国内外先进水平，成为我国陶瓷领域推动国防军工建设、服务行业和军工发展、发展高水平学术成果、培养高层次创新人才的重要基地，在2018年材料领域教育部重点实验室评估中获得优秀。
滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室于2009年12月由教育部批准立项建设，2014年1月通过验收。实验室依托于天津大学土木工程学科，是天津大学“985工程”、“211工程”、“双一流”重点建设的实验室之一。实验室立足滨海地区，面向我国大型土木工程建设的重大需求，瞄准土木工程学科的国际研究前沿，开展滨海土木工程结构与安全领域的创新研究，形成了软土地基与地下工程研究，混凝土结构、材料及其耐久性研究，钢结构、空...
天津大学有机集成电路教育部重点实验室于2023年获批建设，聚焦新型集成电路的国家重大战略需求，围绕有机集成电路面临的重大难题和关键科学问题，面向柔性电子、印刷电子、可穿戴电子等新型产业高地，融合分子光电科学、微电子与固体电子学等相关学科，开发有机集成电路的材料与器件，发展有机集成电路的设计与制造技术，拓展有机集成电路的应用，形成材料、器件、集成技术、应用转化全链条的研究，确立有机集成电路的优势材料...
天津大学应用代数几何与离散数学教育部重点实验室依托天津大学数学学科，面向科技前沿的重大问题，开展基础和应用基础研究。应用代数几何与离散数学是天津大学“十四五”规划中重点建设的学科交叉融合方向。实验室构建了“3I+2依+1衔接”贯通培养体系。贯彻“互动（Interacting）、整合（Integrating）、内化（Internalizing）”的3I理念，依靠数学名师育英才、依托应用数学中心办书院，实行以数学学科前沿和国家战略需求为导向...
天津市重点实验室介绍。