天津体育学院成立于1958年8月。当时，根据中共河北省委“10-15年普及高等教育的方针和适应教育、体育事业发展的需要”，并为准备1959年9月在北京举行的中华人民共和国第一届运动会，河北省人民委员会决定在河北省省会天津市，由原天津体育学校、石家庄师范学院体育系合并，同时在全省抽调优秀运动员，组建天津体育学院。学院的任务是培养运动员、教练员和部分高中及大学的体育教师及较高级体育专业人才。时任河北省副省长、天津市委书记、市长李耕涛兼任第一任院长。1967年1月，天津市恢复为中央直辖市；1969年10月,天津体育学院由河北省划归天津市管辖。

建校初期，学校汇集了一批优秀教练员和运动员，具有较高的竞技运动水平，摔跤、女子跳水、游泳、男子篮球、棒球等运动项目成绩已位居国内前列。在第一届全运会上，夺得古典式、自由式、中国式三项摔跤冠军。同时,一批知名专家学者在学校执教，如陈家琦、马喻、牛兴华、柴文秀、刘世藩、郑必达、姚志珍、张春霈、任福兴等。

学校团泊校区位于静海区团泊新城西区健康产业园，占地面积1115.7亩，各类校舍建筑总面积约39.6万平方米，于2017年11月投入使用。教学科研仪器设备总值1亿8千余万元。学校图书馆新馆建筑面积近1.5万平米，现有纸质文献馆藏总量43.2万册，纸质期刊851种，拥有数据库78个，电子图书总量400万余册。

学校已为国家体育和教育战线培养了3万余名受到社会欢迎的应用人才，涌现出全国先进工作者、全国优秀体育教师、省市劳动模范、国家队教练员和金牌运动员。学校在群众体育与全民健身、青少年体质普查与评价、运动能量代谢、中国人骨龄发育标准、体育情报、体育法制建设等领域做出了开创性工作。

学校现有18个本科专业，涉及教育学、管理学、文学、艺术学、理学、医学6个学科门类。1979年开始招收硕士研究生，1986年获得硕士学位授予权，2013年通过立项建设博士学位授权单位验收，被国务院学位委员会正式批准为“博士学位授予单位”，体育学一级学科被批准为“博士学位授权学科”。学校现有全日制在校生6200余人，其中本科生4910人，博士研究生54人，硕士研究生1050人。