1900年，八国联军入侵津京，学校被迫停办，后复校于1903年4月在天津西沽武库。1912年1月，“北洋大学堂”定名为“北洋大学校”，1913年定名“国立北洋大学”，1928年大学区制试行，更名为“国立北平大学第二工学院”，1929年，根据《大学组织法》学校更名为“国立北洋工学院”。
1937年，“七七事变”爆发后，遵教育部令学校西迁，9月10日与北平大学、北平师范大学和北平研究院共同组建国立西安临时大学。1938年3月，临大改称“国立西北联合大学”。1938年7月，国立西北联合大学改组为国立西北大学、国立西北工学院、国立西北师范学院和国立西北医学院。其中，北洋工学院与北平大学工学院、东北大学工学院和私立焦作工学院合组国立西北工学院，校址设在陕西省城固县。抗战时期，学校各界校友要求恢复国立北洋工学院，国民政府行政院于1942年12月将原浙江省立英士大学升格为国立，将其工学院划出并独立为国立北洋工学院。1944年李书田在西安筹建了北洋工学院西京分院。
抗战胜利后，国立北洋工学院（泰顺）、北洋工学院西京分院、西北工学院和北平部（理学院院长陈荩民接收“北平临大第五分班”，建立北洋大学北平部）四校师生返回天津，恢复国立北洋大学，1946年复名“北洋大学”。1951年，北洋大学与河北工学院合并，由国家定名为天津大学。1952年全国范围内的高校院系调整开始，天津大学调出十几个系组，充实和建立了一批新的大学，哺育了蹒跚起步的中国高等教育。1959年被中共中央指定为国家首批重点大学。改革开放后，天津大学是“211工程”、“985工程”首批重点建设的大学，入选国家“世界一流大学建设”A类高校。
天津大学的发展始终得到了党和国家主要领导人的亲切关怀和有力支持，毛泽东、周恩来、邓小平、江泽民、胡锦涛、习近平等同志曾到学校视察。建校以来，学校秉承“兴学强国”的使命、“实事求是”的校训、“严谨治学”的校风、“爱国奉献”的传统和“矢志创新”的追求，为国家经济社会发展作出了卓越贡献，迄今为国家和社会培养30余万高层次人才。
长期以来，经过全校师生的不懈努力，天津大学已成为一所师资力量雄厚、学科特色鲜明、教育质量和科研水平居于国内一流、在国际上有较大影响的高水平研究型大学。
