天津市重点实验室是天津市组织高水平
基础研究和
应用基础研究、聚集和培养优秀科技人才、开展学术交流的重要基地，是国家级重点实验室的后备力量，是天津市
科技创新体系的重要组成部分。
截止到2012年11月底，天津市有
国家重点实验室7个，
企业国家重点实验室1个，科技部
省部共建国家重点实验室培育基地2个，
国家工程实验室3个，国家部委级重点实验室43个，依托于高校和科研机构的天津市重点实验室78个，依托于企业的企业重点实验室44个。
依托于高校和科研机构的78个市级重点实验室，已成为天津开展科学研究和高技术研发的骨干力量。78个重点实验室拥有各类仪器设备1.67万台，总价值8.27亿元，大多数仪器设备已达到国际先进水平。近两年来重点实验室承担各类科技项目共4207项，获得资助经费共16.06亿元。科研成果形成工艺128项、样品2140台、标准34件。两年来，重点实验室申请发明专利1190项，申请国外专利12项。市级重点实验室已拥有一批国内外著名的专家，其中
两院院士19人，“
973”计划首席科学家19人，天津市特聘专家20人。自2010年9月以来，市级重点实验室把研发工作重心转移到为科技型中小企业服务的工作中来。78个实验室共承担企业委托的科技研发项目2023项；重点实验室有289项科技成果和77项专利在科技型中小企业实现转化，创造经济效益80314万元。
从2011年开始，
天津市科委组织建设了44个企业重点实验室。一年来，首批13个企业重点实验室共承担国家级科技项目27项，获得资助资金9963万元；省部级科技项目50项，获得资助资金99327万元。申请发明专利126项、已授权发明专利65项，申请
实用新型专利91项、已授权实用新型专利47项，申请国外专利5项。制定国家标准11项、行业标准15项、企业标准21项。企业重点实验室还与高校开展联合共建，将科技成果向科技型中小企业转化。