Die Stadt liegt im Norden Chinas, südöstlich von Peking fünf Meter über dem Meeresspiegel, am Zusammenfluss des Hai He mit dem Kaiserkanal. Sie grenzt an die Regierungsunmittelbare Stadt Peking und die Provinz Hebei.
Das administrative Stadtgebiet hat eine Fläche von 11.943 Quadratkilometer, das entspricht in etwa der Bodenfläche des Bundeslandes Oberösterreich. Davon gehören 167,8 Quadratkilometer (1,4 Prozent) zur eigentlichen Stadt - dem geografischen Stadtgebiet - und 11.775,2 Quadratkilometer (98,6 Prozent) zu Vorstädten und Gebieten mit ländlicher Siedlungsstruktur.
Vom Stadtzentrum Tianjins bis Peking sind es 120 Kilometer. Die Bohai-Bucht befindet sich 50 Kilometer östlich von Tianjin. Durch die Stadt fließt der Hai-He-Fluss zur Bohai-Bucht. Die geografischen Koordinaten sind 39,1 Grad nördlicher Breite und 117,2 Grad östlicher Länge.
Das gesamte Verwaltungsgebiet der Regierungsunmittelbaren Stadt Tianjin hat eine Nord-Süd-Ausdehnung von 186 Kilometer und eine Ost-West-Ausdehnung von 101 Kilometer. Die größten Städte sind (Stand 1. Januar 2005): Tianjin 3.766.207 Einwohner, Tanggu 535.298 Einwohner, Hangu 208.369 Einwohner, Gangdong 139.225 Einwohner, Yangliuqing 76.387 Einwohner, Xianshuigu 74.028 Einwohner und Yangcun 63.756 Einwohner.