1404年12月23日，明成祖朱棣赐名“天津”，即天子津渡之意。天津成为中国唯一一个在史料中可以查到明确建立时间的城市。历史上天津是个多水的城市，一直享有“水乡泽国”的盛誉，除了海河纵贯全市，还有南、北运河和子牙河流经市区，再加上密布全市的河网，上溯下行，水上交通别提多方便了。春日冰融，轮船、帆船、河拨、对槽、篷船、游艇络绎河上；严冬封河，大小冰床往来如飞，真是别有一番景象。
“天津卫三宗宝，鼓楼、炮台、铃铛阁”是天津人夸耀家乡的一句话。这三宗宝，许多老天津人是很熟悉的，而现在很多人往往不大了解。其实，鼓楼不敲鼓，炮台不在大沽口，铃铛阁也不是建筑物的本名。位居“三宗宝”之首的鼓楼，始建于明弘治年间，是在天津城由土城改为砖城时同时修建的。为什么叫“鼓楼”却没有鼓呢？其实，鼓楼在明代叫作“钟鼓楼”。在传说中，鼓楼可是有鼓的，据说后来为了报时的需要，才把大鼓移走，换成了一口钟。鼓楼每天早晚共敲108下钟声，起到了报时的作用。
长期以来，人们普遍认为炮台指的就是声名显赫的大沽炮台，其实这是一种误解。“三宗宝”中的炮台比大沽炮台整整早了178年的历史。炮台是明代崇祯十二年(1639年)，为了防御满洲统治势力侵犯，在今天的马家口、海光寺西、三岔河口北岸、河北区窑洼南岸、红桥区西沽、邵公庄东和双庙街等7处建造的炮台。所以“三宝”中的炮台是指这七座炮台，而不是大沽炮台。
铃铛阁始建于明朝万历七年(1579)，位于西北角。它本来是稽古寺的藏经阁，那么“铃铛阁”这个名字又是从何而来呢？这里还有一个有趣的传说。传说在很早以前，天津城西北角有座大庙，因为庙里的老和尚存了很多古书，所以识文断字的人称它“稽古寺”，老百姓就管它叫“藏书楼”。随着这稽古寺的日渐兴盛，每天都有许多秀才仕女进进出出。一天晚上，住在附近的四姐妹掏出所有积蓄请人铸了48个一尺来长的大铜铃，挂在了稽古寺的四个屋檐上。风一吹，那铃声仿佛在说：“读书好，读书好”，百姓们都很感激这四姐妹，从此去稽古寺用功的人越来越多。后来，因为这些铃铛又响又好听，人们就顺口叫它“铃铛阁”了。光绪十三年(1887)，寺僧普泽私自典当庙产，携款潜逃，由天津知府汪守正及津人崔铨约、杨云章等创议改建为稽古书院，该院专课经古，不设山长，仿会文书院请官署轮值主课，应试者均生员举人。该院经费是由天津府知府汪守正，倡率集捐三千金发典铺生息，支付月课费用。1900年又改为官立中学堂，天津开办最早的公立学校，现为铃铛阁中学。
天津作为军事要地，在三岔河口西南的小直沽一带，天津开始筑城设卫，称天津卫，揭开了天津城市发展新的一页。卫是军事建制，而不属于地方行政区划。后又增设天津左卫和天津右卫。天津卫城建于明永乐二年（1404年)，由工部尚书黄福、平江伯陈瑄等人负责筑城浚池。周垣九里十三步，高三丈五尺，广二丈五尺，四面开门，东距海河250步，北距卫河200步。筑墙采用的是祖传工艺，史称“夯土造城”。四堵土墙把天津围成东西长、南北短的长方形，如同一个算盘，是为“算盘城”。这座''卫城''是土围子。经历了大约90年，砌成砖城。修建了东、西、南、北四个城门的城楼和四处城角的角楼。位于城中心的鼓楼，也是在这个时候修建起来。名为鼓楼，实为钟楼。上层楼内悬大钟一口，约两吨，铁铸，为唐宋制式。
由于城区呈箱子形，所以称为城厢”。城墙上设置了密密麻麻的箭垛，弓箭手可以从后放箭；每隔一段距离就有一段墙体凸出城墙，其状形似马脸故称“马面”，可以消除防御的死角。在城墙转角处建造了高大的角楼，用以瞭望敌情；在城墙四方分设城楼城门，镇守四方，连通内外；城门内还修建了形如口袋的瓮城，专门用来围剿攻破城门的敌人。城墙筑好之后，人们纷纷称赞天津城墙“赛淮安”。城墙承担了防洪的重任，早年间历次发大水，都是凭着高高的城墙才把洪峰挡在外面。
明孝宗弘治四年（1491年），日渐残破的土墙经历了第一次重修加固。天津兵备副使刘福委派都指挥使陈达将土墙垫高加厚，外面砌满了青砖，号称“金包银”，还重修了城楼城门，分别命名镇东、定南、安西、拱北。津城四门之外各有美景，占了“直沽八景”（明代天津八景）的前四景：“拱北遥岭”“镇东晴旭”“安西烟树”“定南禾风”。清康熙十三年（1674年），天津总兵赵良栋重修年久失修的城墙，为四门重新题匾“东连沧海”“南达江淮”“西引太行”“北拱神京”。
雍正三年（1725年）天津遭遇大水，城墙损毁严重，大盐商安尚义、安岐父子俩捐款重新筑城。新建的四门，东名“镇海”、南称“归极”、西号“卫安”、北为“带河”。传说卫安门之名为雍正皇帝钦定，意在褒奖安氏。天津地处九河下梢，地势低洼，城墙承担了防洪的重任。早年间历次发大水，都是凭着高高的城墙才把洪峰挡在城墙以外。
城区建成后，富豪商贾陆续云集老城厢，使天津迅速成为中国北方的经济重镇。旧天津有“北门富，东门贵，南门贫，西门贱”之说。“北门富”是说北门内大街金店、银号较多。“东门贵”是指东门内大街有官衙、盐商和孔庙。“南门贫”是说南门内大街的住户多为贫苦百姓。“西门贱”是因北门内大街附近有一些妇女因生活所迫而沦为下等风尘女子。