天津在中国地质构造体系中，处于燕山纬向(东西向)构造体系与新华夏(北北东向)构造体系华北平原沉降带的交接部位。两大构造体系的分界线大致在北纬39～20'附近，宝坻一宁河断裂一线。以北主要为燕山纬向构造地段，其南主要是新华夏构造体系发育地区。两大构造体系构成了天津市境地质构造基本格架。

燕山纬向构造体系包括一个褶皱隆起带—燕山山脉，两个东西断裂带：①许家台一蓟县断裂带；②宝坻一宁河断裂带。两个东西断裂之间为唐山隆起。其上可进一步划分为三河凹陷、宝坻凸起、北潭凹陷几个次一级构造单位。其中三河凹陷、北潭凹陷沉积了石炭二叠系煤层，具有开采价值。

燕山纬向构造体系有复杂而漫长的发展历史，大致在中元古代早期就形成了燕辽纬向沉降带，成为中上元古界沉积的中心，控制着中上元古界海相地层的分布与发育。中生代时期褶皱隆起为燕山山脉，并伴随着断裂和大量的岩浆岩的侵入，在蓟县燕山纬向构造带中有一系列呈东西走向的、正常的、开阔的褶皱。较大者有庄果峪向斜、盘山背斜、府君山向斜、娘娘顶背斜、马仲桥向斜、于桥隐伏背斜、别山向斜等。新生代时期，主要表现为继承性、差异性升降活动。许家台一蓟县断裂以北，以上升隆起为主；以南以沉降为主。宝坻一宁河断裂是长期发育的北盘上升、南盘下降的基底断裂，平原基底轮廓呈逐级下降的台阶。至第四纪仍有活动，受唐山一丰南地震牵动，该断裂附近小震活动频繁。经钻孔证实，北盘204孔于158.88米处见中上元古界基岩；南盘河参l井2145米才见中生界基岩，基底落差近2000米。

受中新生代地壳动的影响，蓟县燕山纬向构造带中产生了南北向、北东向和北西向三组断裂。

南北向断裂有：①黄崖关一罗庄子断裂；②洪水庄一蓟县城关断裂；③蓟县城关一下窝头断裂；④黄乜子一船仓峪断裂；⑤太平沟一赤霞峪断裂；⑥孙各庄一马伸桥断裂；⑦卢家峪一新房子断裂等。

北东向断裂有：①常州沟断裂；②黑水河断裂；③朱耳峪断裂；①别山断裂；⑤东二营断裂等。

北西向断裂有：①道古峪一孙各庄断裂；②桑园一城下断裂；③杨庄一半壁山断裂；①石臼一穿芳峪断裂；⑤刘吉素一淑溜断裂等。

天津平原区位于新华夏构造体系华北沉降带的北部。新华夏构造体系大体是在中生代中、晚侏罗纪开始产生，直到新生代第三纪末期完成。局部地区甚至现今仍在活动。

天津平原基底横跨新华夏构造体系的冀中拗陷、沧县隆起、黄骅拗陷三个构造单元，天津市区坐落在沧县隆起的北端，西北部以大城断裂和汉沟断裂为界属于冀中拗陷区，东南部以沧东断裂为界属于黄骅拗陷区。

上述隆起和拗陷之上，发育有次一级的构造单位一凸起和凹陷。沧县隆起上有：王草庄凸起、潘庄凸起、大东庄凸起、双窑凸起、小韩庄凸起、白塘凹陷；冀中拗陷上有：武清凹陷；黄骅拗陷上有：宁河凸起、北塘凹陷、板桥凹陷、岐口凹陷、港西凸起。

天津平原地区新华夏构造体系包括两组构造带：一组是北北东向压性断裂带；另一组是与北北东向构造带相垂直的北西西向张性断裂带。

北北东向断裂分布在海河以南自西至东的有：沧东断裂、小营盘断裂、大城断裂等；分布在海河以北自东至西的有：茶淀断裂、汉沟断裂、梅厂断裂、河西务断裂等。

北西西向断裂自南至北主要有：增福台断裂、海河断裂、程林庄断裂、贯庄北断裂等。以上这些新华夏构造体系的隆起、拗陷、凸起、凹陷及断裂带，构成天津平原下面基底构造轮廓并控制着新生代沉积物的厚度，石油、天然气、地下热水的分布以及地震活动和地面沉降的变化。