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54本科专业，35个一级学科硕士点，27个一级学科博士点， 20个博士后科研流动站。拥有一级学科国家重点学科7个（覆盖21个二级学科），分别是：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、化学工程与技术、管理科学与工程；此外有二级学科国家重点学科8个，分别是：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，二级学科国家重点（培育）学科2个，分别是：一般力学与力学基础、技术经济及管理；天津市重点学科25个。教育部学位与研究生教育发展中心公布的2007—2009年学科评估结果中，天津大学有6个学科排名进入全国前3，排名第1的学科数和进入前3的学科数在工学领域均位居全国第2，其中化学工程与技术学科和仪器科学与技术学科位居全国第一，光学工程学科位居全国第二，建筑学、水利工程、船舶与海洋工程3个学科位居全国第三。