一级学科国家重点学科化学工程与技术、光学工程、仪器科学与技术、材料科学与工程、建筑学、水利工程、管理科学与工程。
二级学科国家重点学科流体力学、机械设计及理论、动力机械及工程、电力系统及其自动化、微电子学与固体电子学、通信与信息系统、检测技术与自动化装置、结构工程。国家重点培育学科一般力学与力学基础、技术经济及管理天津大学软件学院重点实验室。截至2012年5月,天津大学有4个国家重点实验室,1个国家工程实验室,1个国家工程技术研究中心,2个国家工程研究中心(含1个参建),2个国家新技术推广中心,1个国家文物重点科研基地,60个省部级重点实验室、工程(技术)中心、人文社会科学重点研究基地等科研基地(含7个参建天津市工程中心)。