I gammel tid var de nordlige deler av nåværende Nankai inne i middelalderens Tianjin. Tianfeipalasset, deller Den himmelske dronnings palass under Yuan-dynastiet, ble bygd i nordøstre Nankai i året 1326. Under Ming-dynastiet var Tianjins sentrum i Nankai. Nankai ble del av militærgarnisonene under Ming- og Qing-dynastiene, og vymurene her var del av forsvarssystemet mot de utenlandske hærer under bokseropprøret.