从1984年至今，天津已建立8个不同类型、不同级别的自然保护区；总面积约15.5万公顷，约占全市国土面积的12.24 %。

蓟县中上元古界自然保护区（国家级）
坐落在蓟县北部的燕山山脉，北起万里长城脚下，南至古渔阳城北，总面积约900公顷。这是一段特殊的地质遗迹，它像一部地球的演变画册，真实记录了地球距今18亿年----8亿年的演化历史。

八仙山自然保护区    （国家级）
位于蓟县北部，燕山山脉南麓。原是清王朝皇陵禁地。保护区总面积1049公顷。有各种动植物1000余种，100多个濒危物种。主要保护对象是天然次生落叶阔叶林生态环境、野生动植物资源、生物种质基因库。对研究中国暖温带森林生态系统的形成及演变规律具有重要的科学价值。

古海岸与湿地自然保护区（国家级）
位于天津的东部，渤海湾的西岸。由贝壳堤、牡蛎滩和七里海湿地组成，总面积9.9万公顷。滨海平原贝壳堤海岸遗址是沧海桑田的真实记录，是海陆变迁的重要产物和佐证。被称为“天然的博物馆”。是国际间合作研究海洋学、地质学、地理学、气象学、湿地生态学的典型地区之一。