天津大學北洋園校區總建筑面積130萬平方米，按照“統一規劃、分期建設、分步實施”的原則建設。一期建設面積90萬余平方米，包括主樓、行政樓、綜合實驗樓、圖書館、體育館、教職工活動中心、學生活動中心及各學科組團等22個組團， 2015年基本建成。

北洋園校區一期建成后，以學科組群的形式實現整體搬遷，在校學生規模將達到21000人，教學科研主體功能將向津南新校區集中。衛津路校區將成為高端培訓、新興學科培育、重大科技攻關和文化創意為主的特色基地。

天津大學北洋園校區選址于海河中游南岸，位于天津市中心城區和濱海新區之間，天津“雙城相向拓展”的中心區域——津南區海河教育園區中部、生態綠廊西側，用地范圍東至園區緯二路、南至津港快速路、西至薊汕聯絡線、北至園區緯六路。北洋園校區距離老校區約23公里。

天津大學北洋園校區與南開大學新校區比鄰而建，兩校之間有1平方公里共享景觀綠化帶，北側與多所高職院校臨近，有利于資源共享，優勢互補。北洋園校區地塊有先鋒河、衛津河等多條河流，兩校分別位于景觀綠化帶的東西兩翼，周邊河流圍繞、綠蔭環抱，自然環境優美。交通方面，未來北洋園校區可通過地鐵M3、M6現實現與衛津路校區的聯系，且北洋園校區周邊有津晉、津港等多條快速道路交織，交通便捷。

北洋園校區的規劃建設將與學校的改革發展相結合，本著穩定規模、調整結構、提高質量的思路，大幅提升學校高端人才的培養能力，增加博士生、碩士生、留學生培養數量，提升天津的國際影響力。北洋園校區建設將與學校的辦學理念、發展目標、歷史文化風格及特色相適應，體現育人為本、學科融合、厚重純樸、生態和諧、開放便捷等理念，著力打造人文校園、綠色校園、和諧校園、智慧校園。規劃將體現“一個中心、三個融合”的理念，即以學生成長為中心，形成學科的集聚與融合、教學和科研的融合、學生和教師的融合。