天津大学下设卫津路校区和北洋园校区，其中卫津路校区的专业涵盖了建筑学、城乡规划、海洋科学类等，而北洋园校区则有电子科学与技术(光电子技术)、集成电路设计与集成系统、测控技术与仪器、光电信息科学与工程、生物医学工程等。卫津路校区位于天津市南开区卫津路92号，北洋园校区则在天津市津南区雅观路135号。

天津大学的国际化程度高，有各类留学生2423人，来自122个国家和地区。学校与世界上35个国家和地区的152所高校、研究机构及公司签订了合作协议，并在海外设立了3所孔子学院。这些学院分别是斯洛伐克布拉迪斯拉发孔子学院、澳大利亚昆士兰大学孔子学院和法国尼斯大学孔子学院。天津大学还是“中国-东盟工科大学联盟”的秘书处所在地，“卓越大学联盟”的成员高校，也是“中欧工程教育平台”、“中俄工科大学联盟”的合作高校。

天津大学在能源领域也有突出贡献，牵头筹建了APEC可持续能源中心，并受中国国家能源局委托负责中心的管理。这个中心在亚太经合组织第二十二次领导人非正式会议上被写入《北京纲领》，成为亚太地区能源可持续合作与发展的机制与平台。

在2020年9月15日，北京市文物局与天津大学签署战略合作框架协议，北京古建筑研究院正式在天津大学成立，进一步加强了双方在文物保护与研究领域的合作。