(1)化学工程与工艺专业
     本专业为国家特色专业，2006年在国内率先通过国家工程教育专业认证，2008年在国内（含港澳台）率先通过英国化学工程师学会最高级别的专业认证，为本专业毕业生成为国际注册化学工程师奠定了基础。本专业已与澳大利亚等国家知名大学签订合作办学协议，采取多种形式对学生进行联合培养。本专业毕业生能在化工、能源、信息、材料、环保、生物工程、轻工、制药、食品、冶金和军工等部门从事工程设计、技术开发、生产技术管理和科学研究等方面工作的工程技术人才。
（2）分子科学与工程专业
     为了适应化学化工学科高度融合的趋势，利用天津大学化工学科和南开大学化学学科均在全国排名第一的优势，创办本专业；优化培养方案，使学生具有从分子层次到社会系统尺度的多尺度分析与解决问题能力，为化学化工学科培养具有较强的创新意识、基础科学研究能力和功能性化学新产品研发与产业化能力，德、智、体、美全面发展的复合型高素质领军人才。
（3）生物工程专业
     天津大学生物工程专业是国家重点学科并拥有博士学位和硕士学位授予权。生物工程专业是一门多学科交叉的工程技术专业，通过运用现代生命科学理论和生物技术，结合工程学、化学的基本原理和技术，进行多种产品的合成、过程开发和工程设计，其在生物技术的开发和产业化过程中起重要作用，具有广阔的发展前景。本专业师资力量雄厚，拥有包括长江学者、杰出青年基金获得者和教育部新（跨）世纪优秀人才在内的的教学科研队伍，装备国内外先进仪器设备和良好的科学研究条件。总体研究水平和成果居国内领先水平，部分研究领域处于国际先进水平。本专业每年招收本科生60名，本专业具有学生知识范围广、专业适用面宽、社会认可度高等特点；学生的主要择业方向依次为读研、就业和出国深造，毕业生就业领域广泛，遍及科研、生物、医药、食品、环保等行业。
（6）制药工程专业
     天津大学制药工程专业是国家级特色专业，卓越工程师培养基地，为医药产业培养复合型、创新性的高级人才。2004年以来，连续被评为A＋＋，在全国专业排名第一。拥有国字号优质教学资源——国家级教学名师元英进教授领衔国家级教学团队，获国家级教学成果，1门国家级精品课程，3个省部级重点实验室和优秀实验教学中心是本科生实践和创新能力训练平台。本专业毕业生或出国或国内继续深造，部分在制药企事业等单位从事产品、工艺、质量等工程技术和管理工作。
（7）过程装备与控制工程专业
     过程装备与控制工程专业属机械类。其目标是培养能够从事石油、化工、能源、制药等过程装备的设计、研究、开发、制造和管理等工作的高等工程技术人才。本专业是一个属于跨度很大，由多个大类学科交叉融合而成的新型专业，学生具有很强的适应能力，毕业生需求量在全校各专业始终名列前矛，每年的供需比超过1：5。据麦可思(MyCos)公司的权威统计，本专业在2009年度本科专业小类就业率全国排名第三。
（8）应用化学（工）专业
     应用化学（工）专业源于1952年和1956年创建的精细化工和电化学工程专业，本专业教师全部具有高级职称，其中博士生导师15人，硕士生导师22人。拥有国家级教学团队和教学名师，建设有天津市和国家级精品课程，教学和科研条件优越。在科学研究的前沿领域和国家各种重大研究计划中取得了若干重要研究成果，每年发表学术论文和申请发明专利数百篇，拥有一批在国内外影响广泛的专家学者，在国内外享有很高学术声望。
     本专业培养具有丰富的人文知识和扎实的化学基础理论知识、善于将理论与工程实践相结合、能在精细化工、新能源、新材料、信息技术、制药和生物等领域从事科学研究、工程技术与管理、教学和市场营销等方面工作的高素质、具有创新精神和国际视野的复合型人才。多年来，学生的一次就业率为100％。