位於天津文化中心區域內的天津博物館新館於2012年落成並於5月19日對外開放。新館地上五層，地下一層，層疊錯落，總投資8.3億元人民幣，總建築面積64003平方米，其中展廳面積14000平方米。館內設1個序廳和16個獨立展廳，年接待能力可達150萬人次。

　　天津博物館新館不僅是文物的收藏與展示場所，更是傳播文化、交流共享的城市殿堂。建築設計以“世紀之窗”爲空間主題，嘗試再現天津悠久歷史和重要地位。“世紀之窗”是“回顧天津設衛建城600年的文明之窗”、“再現中華百年看天津的歷史之窗”和“展望天津美好前景的未來之窗”。該方案設計創意新穎，整體效果獨特，設計手法簡潔、大氣。建築內部空間富有特色，特別是歷史大廳以逐級上升、層疊錯落的中庭空間，形成強烈的縱深感，彷彿時光隧道，依次連接古代、近代、現代展廳，帶領公衆遊歷天津的文明和歷史發展。

　　天津博物館新館建成後，不僅肩負着保護本地區物質文化遺產的重要職責，更是集中展示華夏文明的藝術殿堂和承續天津地方歷史文化的主要場所。在這裏，參觀者可以切身感受天津厚重的歷史和文化積澱。館藏各類文物20餘萬件，包括青銅器、陶瓷器、書法、繪畫、玉器、璽印、硯臺、甲骨、錢幣、歷史文獻、地方民間工藝等多個門類，其中尤以古代陶瓷器、書法、繪畫、硯臺、錢幣以及近現代歷史文物、文獻最爲突出。

　　天津博物館新館投入使用後，首日接待觀衆四千餘人次，這與原天津博物館多年來打下的基礎不無關係。原天津博物館自2004年12月開館後，接待了國內外觀衆數百萬人次，曾與天津自然博物館、周恩來鄧穎超紀念館躋身首批國家一級博物館名單。2007年12月28日宣佈永久免費開放。

　　由於原天津博物館面積不足，只能對外展出十分之一的藏品，沒有地庫的功能，大量藏品只能在館外另闢地方收藏，不利於文物保護，天津市於2008年在文化中心區域內開始建設新的天津博物館，原天津博物館將改建爲天津自然博物館。