地铁一号线是天津市城市快速轨道交通线网规划中的第一条线路，也是“十五”期间投资规模最大的一项城市基础设施工程。工程沿南北交通主轴设计，自刘园至双林，途经北辰区、红桥区、南开区、和平区、河西区及津南区，于2002年11月21日正式开工。 地铁一号线全长26.2公里，其中既有的线路7.3公里，新建线路18.9公里。全线共建有车站22座，其中地下车站13座，高架车站8座，地面车站1座。建成通车后，年客流量预计将达到2.5亿人次。在中环线以内路段的早7点高峰时段，地铁的最大输送能力预计将达4.81万人次/小时。地铁一号线的建成，对提高天津市城市载体功能，完善快速轨道交通线网，缓解中心城区地面交通的紧张状况将发挥重要作用。
天津地铁1号线北起北辰区刘园，南至津南区双林，总长度为26.188公里。其中天津西站至新华路段为既有线，长7.4公里，既有线以北新建路段长7.5公里，以南新建路段长11.4公里。全线共设22座车站，其中高架站有8座，地下站有13座，地面车站有1座。北段线路设有6座车站，其中刘园、西横堤、果酒厂、本溪路4站为高架站，勤俭道、洪湖里为地下站。中段线路设有7座车站，西站、西北角、西南角、二纬路、海光寺、鞍山道、营口道站全部为地下站。南段线路设有9座车站，其中小白楼、下瓦房、南楼、土城4站为地下站，陈塘庄、复兴门、华山里、财经学院4站为高架站，双林为地面站。全部车站中有4个是岛式站台，其余为侧式站台。站间距离最小为0.784公里，最大为1.624公里，平均为1.225公里。 三号线起于华苑工业园区（当前华苑站已经封顶），至北辰区小淀，全长28.4公里。具体走向：南起西青区华苑工业园区的滨渠路，由地面至高架引出，下穿外环线，沿迎水道、水上北路、卫津路、电台道、营口道、赤峰道，下穿海河及天津站，沿新开路、昆纬路、中山路下穿天津北站及新开河，沿张兴庄大街，穿过北环铁路，过外环线后由地下线转为高架线，沿津围公路跨过淀南引河后，转向地面，进小淀停车场。地下线长20公里，地面线2.2公里，高架线6.2公里。设站22座，其中高架站3座，地下站17座，地面站2座。
地铁3号线是贯穿城市西南至东北的主骨架线路，它连通了西青、南开、河西、和平、河东、河北、北辰7大行政区，工程总投资119.45亿元。据了解，地铁3号线自西青区的华苑产业园区引出，过外环线进入市区，沿迎水道、过水上公园、沿水上北路、气象台路、营口道、赤峰道，经天津站及天津站后广场附近的居住小区，沿昆纬路、三马路、下穿天津北站及北宁公园，沿铁东路、穿过北环铁路，沿宜兴埠镇规划道路，过外环线后由地下改为高架沿津围公路前行，过丰产河后，再由高架转为地面到达终点小淀。
地铁3号线正线全长29.51公里，其中地面线0.61公里，高架线6.87公里，地下线21.43公里，过渡段0.60公里。全线共设站22个，其中地面站1个，高架站4个，地下站17座。22个车站自西青至北辰方向依次为：华苑产业园区站、天津工业大学站、华苑站、王顶堤站、红旗南路站、水上公园站、水上北路站、吴家窑站、昆明路站、营口道站、和平路站、天津站站、小树林站、中山路站、北站站、铁东路站、张兴庄站、宜兴埠站、津围公路站、磨床厂站、王朝酒厂站、小淀站。3号线将在华苑产业园区和小淀各设一座车辆段和停车场，并与地铁2号线合设1座主控制中心。
地铁3号线在天津站和北站均设有站点，其建成通车后将串起天津市这两大重要交通枢纽，为天津市市民及外地游客提供最大程度的便利。其中，3号线将在天津站实现与2号线、9号线的换乘，而北站也是首次有地铁线经过，再加之1号线服务的西站、9号线经过的南站，天津市几大重要交通枢纽在未来均可乘地铁到达。
在地铁3号线两端的华苑产业园区、宜兴埠等地区，聚集着大批的高新技术企业、外资企业等单位，是“上班族”扎堆的地方。由于这些地区距离市中心相对较远，给“上班族”造成了交通上的不便。3号线建成通车后，乘坐地铁到达这些区域可以比现在节省至少一半以上的时间，偏远“上班族”们也终于能睡个“懒觉”了。
地铁3号线在和平路站至天津站站之间的一段将要穿越海河。在一般情况下，地铁通道到地面的垂直距离为6米左右，而穿越海河的垂直地下距离将为13米，也就是说，为了保证乘客的安全，在施工过程中一定要“挖”到足够的深度。此外，地铁3号线还是转弯最多、走向最“曲折”的一条地铁线，除要穿越海河外，3号线还将穿越新开河、水上公园湖、天塔湖，这就对施工技术提出了更高的要求。