?精密測試技術及儀器全國重點實驗室圍繞“制造強國”、“質量強國”國家戰略，瞄準智能制造背景下不斷增長的精密測量需求，開展高端裝備數字化制造精密測量儀器及體系、極端服役多參數在線測量技術及儀器、儀器核心部件及近極限測量技術等研究，培育重大原始創新，提出數字化、網絡化、智能化精密測量技術原創性新概念、新原理、新方法，構建完全自主的知識產權體系，將實驗室建設成為具有重要工程背景和鮮明技術特色的精密測量高端儀器科學與技術策源地，形成持續創新能力。
先進內燃動力全國重點實驗室的前身是內燃機燃燒學國家重點實驗室，由天津大學原校長史紹熙院士創建，于1986年經國家計委批準開始建設，1989年建成并對外開放，是我國內燃機領域的第一個國家重點實驗室。實驗室面向國家“能源安全、綠色低碳、動力強國”的重大戰略,秉持“頂天、立地”發展理念，堅持科技創新“四個面向”，開展高效內燃動力燃燒與排放、凈零碳動力能源轉化與利用、先進動力系統集成及智能化的應用基礎和關鍵技術研究，產生了一系列標志性成果，2015年以來實驗室作為第一完成單位獲得國家級科技獎6項，被科技部評價具有“開拓和牽引”作用。
“水利工程智能建設與運維全國重點實驗室”是在原有“水利工程仿真與安全國家重點實驗室”基礎上，依托天津大學組建，2023年3月獲批建設。其前身“水利工程仿真與安全國家重點實驗室”2011年批準建設，2018年評估結果為優秀。實驗室核心技術在我國90%以上200m級的高壩工程中得到應用，在重大水利工程智能建設、高壩樞紐運行安全等方向形成明顯優勢和特色。實驗室獲國家科技獎勵18項，其中主持二等獎8項，參與特等獎和一等獎各1項。
先進醫用材料與醫療器械全國重點實驗室面向國家重大戰略需求和國際醫學科技前沿，聚焦先進醫用材料與醫療器械的研發，致力于開展前瞻性、戰略性、前沿性高水平創新研究，促進醫學與材料科學、生物學、信息學、電子技術的交叉融合，在先進醫用材料與組織再生、人機交互共融、高端醫療裝備等方向發展創新理論體系和技術方法，解決國家醫療器械自主化戰略難點，培養高層次、國際化的高水平科研團隊，推動實現醫用級原材料和醫療器械的全面國產化，力爭成為醫用材料和醫療器械領域具有重要國際影響力的學科引領中心、產業創新中心、人才培育中心和成果轉化中心。
合成生物技術全國重點實驗室堅持“四個面向”，以“合成生命、設計生命”為使命，致力于基因組設計合成、人工細胞設計構建、DNA數字信息存儲關鍵原理與方法的原創性、引領性突破，創新基因組設計與構建的基礎理論和核心技術，實現人工細胞設計構建的智能化自動化，建立合成生物技術體系。不斷提升合成生物和生物制造原始創新能力，突破工業菌株、工業酶和儀器試劑“卡脖子”瓶頸，打造合成生物原創引領、卓越人才培養、概念驗證、中試熟化和成果轉化高地，建成我國核心戰略科技力量。
化學工程與低碳技術全國重點實驗室立足學科前沿，面向低碳戰略，聚焦微化工技術與流動化學過程、化工反應和分離過程強化、低碳智能化工制造系統三個方向，致力于化學品高效安全制造的微化工技術、聚合物反應過程強化和調控技術、二氧化碳低碳捕集與利用技術、多能驅動的化工過程強化技術、低碳智能化工系統構建攻關研究，深入揭示微納尺度反應和傳遞的科學原理，闡明低碳化工過程的動態特性與調控機制，拓展化學工程學科邊界，引領過程強化理論和技術發展，成為國際領先的科創策源地和低碳化工領域的國家戰略科技力量。
智能傳感功能材料全國重點實驗室面向國家重大戰略需求與高端制造產業發展，瞄準智能傳感器靈敏度、選擇性和穩定性等關鍵科學問題，重點開展電磁波傳感功能材料、生化傳感功能材料及傳感功能維持材料的應用基礎研究，致力于構建智能傳感材料體系化解決方案，推動傳感技術原始創新與產業應用深度融合。實驗室致力于打造成為具有全球影響力的智能傳感材料創新策源地，為我國實現高端傳感器自主可控提供科技支撐。
