黨的十六大以來，天津市石油和化工產業充分發揮基礎雄厚，國內唯一集中石化、中石油、中國海油、中國化工四大石化央企于一地的優勢，國家級石化產業基地已初具規模，成為拉動天津經濟社會發展的主引擎之一。
天津市地處環渤海中心，港口設施完善，天津港吞吐量已突破4.5億噸，位居全球第四，擁有兩座30萬噸級原油碼頭，液體化工吞吐能力突破1億噸。天津市油氣資源豐富，渤海灣探明石油儲量40億噸，天然氣儲量1300億立方米，還有大片沿海荒地灘涂。依托這些得天獨厚的優勢，近10年來，天津石化產業實現了突飛猛進的發展。
新世紀初，中央政府將天津濱海新區開發開放納入國家總體發展戰略，明確了濱海新區建設高水平現代制造業和研發轉化基地的功能定位，天津成為國家重點支持發展的石化產業基地。2009年，天津開始實施“雙城雙港”戰略，開發建設天津南港工業區是其中的重大舉措。天津南港工業區規劃面積200平方千米，以發展石油化工、冶金及裝備制造工業為主導，以承接重大產業項目為重點，建設綜合性、一體化的現代工業港區。經過近3年的發展，天津南港工業區開發建設取得了顯著成績，成為中外投資企業青睞的舞臺。
近10年來，以中石化千萬噸煉油、百萬噸乙烯一體化工程為代表的一批重大項目相繼開工建設，天津石化產業迎來了千載難逢的發展契機。天津煉油一次加工能力從550萬噸/年擴大至1550萬噸/年，乙烯生產能力從20萬噸/年擴大至120萬噸/年。項目投運后，天津石化成為全國最大的乙烯生產企業和華北地區最大的煉油加工基地。
截至目前，天津百萬噸乙烯裝置已經達到滿負荷運行，每年可為社會提供高質量成品油587萬噸、乙烯等化工基礎原料320萬噸、高端合成樹脂和化纖150萬噸、液化氣等其他產品75萬噸。所產汽柴油質量達到歐Ⅳ以上排放標準。從目前情況看，該重大工程每年可新增銷售收入600億元，帶動下游產業及配套工程投資約1000億元，拉動天津工業總產值增長約4個百分點。
據天津市經信委人士介紹，天津大乙烯項目達到了世界級規模。其中，100萬噸/年乙烯裂解為國內規模最大的單套裝置，45萬噸/年聚丙烯為全球規模最大的單套裝置，煉油、乙烯技術均達到國際石化行業先進水平。此外，天津石化煉油和乙烯設備的國產化率分別達到91.5％和78％，在全國同類裝置中國產化率最高。作為我國重大乙烯技術裝備國產化的依托工程，天津大乙烯項目的裂解氣壓縮機和冷箱等多種關鍵設備均由我國自主設計、研發和制造，填補了重大裝備國產化的空白。
天津大煉油、大乙烯項目的投運，帶動我國環渤海灣形成了石化企業群，與華東、華南等石化基地形成互動格局，有力推動了我國石化產業的發展。2011年，天津石化行業總產值突破5000億元，年產值超百億元的石化企業達20家。原油開采量突破3500萬噸，原油儲備達到2000萬噸，煉油能力達到2200萬噸，乙烯產能120萬噸。十大合成樹脂中有七種產能達到世界級規模，如聚氯乙烯150萬噸、聚乙烯70萬噸、聚丙烯50萬噸、ABS樹脂40萬噸、聚酯40萬噸、聚苯乙烯20萬噸、聚甲醛7萬噸，還有苯乙烯、丁辛醇、氯乙烯、環氧丙烷、順酐、炭黑、SBS樹脂以及丁苯橡膠等產品也均達到世界級規模。截至目前，天津初步形成了從原油開采到煉油、乙烯、合成樹脂、化工新材料及精細化工完整的產業體系。
10年間，天津石化行業深入貫徹落實科學發展觀，遵循循環經濟理念，高水平規劃，推動產業上中下游一體化發展，構建高端化、高質化、高新化的現代產業體系，探索出了一條現代石化產業的科學發展、循環發展、清潔發展之路。