天津的气候特点明显，四季变化清晰。春天，风力较大，干旱少雨；夏天炎热，降水较为集中；秋天天气凉爽，气候宜人；冬天则寒冷干燥，降雪不多。春秋两季是游历天津的理想时间。
冬季，天津受到西北风的影响，风力较大，气温较低，降水量相对较少。夏季，受太平洋副热带暖高压影响，多偏南风，气温高，降水也较为充足，春旱现象偶有发生。
天津的年平均气温约为14摄氏度。最热的7月份，平均温度为28摄氏度，最高气温记录为41.6摄氏度。最冷的1月份，平均温度为-2摄氏度，最低气温曾达到-17.8摄氏度。年降水量在360至970毫米之间，平均约为600毫米。
天津位于北温带，地处中纬度亚欧大陆东岸，主要受东亚季风环流的支配，属于暖温带半湿润季风性气候。临近渤海湾的位置使海洋气候对天津的气候产生显著影响。
天津水系发达，海河是华北地区最大的河流，有300多条长度超过10公里的支流汇入。多条河流在天津附近汇聚，形成海河干流，最终流入渤海。天津地下水资源丰富，北部山区的岩溶裂隙水质量好，易于开采。此外，天津拥有多个大型水库和人工河道，水资源得到有效利用。
在矿产资源方面，天津已探明的金属矿和非金属矿有20多种，主要分布在北部山区。其中，水泥石灰岩是重要的非金属矿产，而锰硼石、锰、金、钨、钼、铜、锌、铁等金属矿藏也具有一定的开采价值。
