区拥有水面、湿地700多平方公里，海域面积3000平方公里，拥有海岸线153公里，随着天津填海造陆工程的进展，天津滨海新区的陆地面积和海岸线还在增长。天津滨海新区以平原和洼地为主，地处海河流域下游，是海河水系的五大支流（南运河、北运河、子牙河、大清河、永定河）的汇合处和入海口，同时子牙新河和独流减河两条人工行洪河道在滨海新区南部通过。滨海新区属于暖温带季风型大陆气候，一年之中四季分明。由于濒临渤海，受季风环流影响很大，冬夏季风更替明显。
自然资源.天津滨海新区的油气、海洋、地热、湿