天津博物馆（新馆）地下一层，地上五层。以展览展示、社会教育、学术研究、文化交流和文物保管为主要功能，馆藏精品20万件。馆内共设十一个展厅，目前开放阶段中华百年看天津(天津近代史展)、天津人文的由来(天津古代史展)和精品展先期开放。据了解，新馆将展出文物近5000件，是原馆展陈的两倍。其中，国家一级文物200件，国家二级文物2400件，国家一二级文物占比超过了一半。与老馆相比，天博新馆拓展了陈列内容。一些对展览空间要求较高的文物可以全貌展出。此外，馆藏文物精品陈列展厅增加了20%的新展品。分别展示天津的历史沿革，文化珍品，民间瑰宝及国内外文物精品。
“世纪之窗”作为全馆空间主题，它既是“回顾天津设卫建城600年的文明之窗”、“再现中华百年看天津的历史之窗”，也是“展望天津美好前景的未来之窗”。该建筑设计新颖，整体效果独特，设计手法流畅、大气。内部设施完备，空间布局清晰，展线突显人性化。历史大厅以厚重丰富的文物展品为脉络，逐级上升，层叠错落，形成强烈的纵深感，仿佛时光隧道，依次连接古代、近代与现代，引导市民浏览游历天津的文明与历史发展。
“天津人文的由来”是天津博物馆的基本陈列之一，它概略地展示了天津自旧石器时代末至清朝中后期上万年的历史进程，揭示了天津从不毛之地到运河城市的曲折过程，对于因河、海交汇与毗邻首都而形成的军队屯驻、人口聚集、漕运枢纽、商品流通等影响古代天津发展的重要因素给予了突出展示。
