2013年，经国务院批准，国家发展改革委下发了《关于印发天津海洋经济科学发展示范区规划的通知》，正式批复实施《天津海洋经济科学发展示范区规划》。天津是自2010年4月以来，继山东、浙江、广东和福建先后被国务院确定为全国海洋经济发展试点地区后，第5个全国海洋经济发展试点地区。规划期为2013年到2020年，规划范围为天津市行政管辖区域，海域面积约2146平方公里。

　　《规划》明确了天津科学发展海洋经济的四大战略定位：海洋高新技术产业聚集区、海洋生态环境综合保护试验区、海洋经济改革开放先导区和陆海统筹发展先行区。为推进天津海洋经济科学发展示范区建设，加快海洋经济发展，2015年天津编制并开始实施海水资源综合利用循环经济、海洋工程装备产业、海洋服务业、海洋生物医药产业4个专项规划。

　　根据《天津市海水资源综合利用循环经济发展专项规划》，天津将以打造海水淡化与综合利用产业链条为主线，提高海水淡化应用水平，扩大海水直接利用的范围和规模，发展海水利用装备制造及服务业。投资117.4亿元，实施海水资源综合利用循环经济重点项目19项。到2020年，天津市海水淡化规模将达60万吨/日，海水淡化工程产能利用率提高到70%，直接利用海水量20亿吨/年；溴素、氯化钾、氯化镁、硫酸镁产量分别达到1.8万吨、10.5万吨、105万吨、35.7万吨。

　　按照《天津市海洋工程装备产业发展专项规划》，天津将推动海洋工程装备产业链高端发展，开发一批海洋工程装备杀手锏产品，建设一批海洋工程装备制造和研发服务基地，打造四大海洋工程装备创新与服务支撑平台。投资441.8亿元，实施海洋工程装备产业重点项目47项。预计到2020年，天津海洋工程装备总产值突破1300亿元，年均增速10%左右，引进和培育年销售收入超10亿元企业15家，超亿元企业120家，打造一批具有较强市场竞争力的标志性产品，初步形成以海工成套装备为核心、以基础部件为支撑、以工程服务为延伸的较为完整的产业链，海洋工程装备产业发展达到国内一流水平，成为中国北方重要的海洋工程装备产业聚集区。

　　《天津市海洋服务业发展专项规划》提出，天津将以海洋工业为依托，以航运物流、滨海旅游等传统海洋服务业为重点，促进涉海金融服务、海洋科技服务等现代海洋服务业发展。实施海洋服务业重点建设项目18项。到2020年，初步建成具有较强竞争力的海洋服务业集聚高地，海洋服务业增加值超过3000亿元，年均增长速度超过全市地区生产总值增速，达到全市海洋经济总量43%。

　　《天津市海洋生物医药产业发展专项规划》明确，天津将大力开拓海洋生物医药产业，结合海洋生物医药产业现状，重点建设5项海洋生物医药产业项目，发展海洋医药、海洋生物材料、海洋功能食品、海洋生物农用制品、海洋生物酶制剂、海洋生物质能源产业。到2020年，形成200亿元产业规模，突破20项共性关键技术，打造10个国内知名拳头产品，培育蓝色小巨人企业20家，形成“一核三区”总体发展格局，吸引海内外海洋生物技术与医药领域各类人才200名，引进国内外科研机构和企业40家。

　　2013—2015年，天津累计投入“科技兴海”专项经费8500万元，批准“科技兴海”项目100项，带动企业和科研院所等配套经费3亿余元，预计形成经济效益14亿元以上，共获批国家海洋公益性科研专项项目6项，国家支持经费1.1亿元。2015年，全市海洋经济生产总值实现5500亿元，占全市经济总量的33%。