2002年以来，学校教师承担国家自然科学基金等国家级科研项目13项，省部级科研项目56项，发表学术论文1013篇，出版独立撰写和主编的著作、教材74部，参编著作、教材58部，其中有28部为学校资助出版的特色教材。近年来，曾获国家科技进步三等奖1项、国家级教学成果二等奖1项、国家体育总局体育科技进步一、二、三、四等奖20余项、国家专利两项，连续获得国家体育总局第25、26、27、28届奥运会及第11、12、13届亚运会科技攻关与科技服务奖，获得国家体育总局体育社会科学/软科学研究优秀成果一、二、三等奖、省部级科技进步奖和教学成果奖、中国体育科学学会科学技术奖等20余项。两项国家社会科学基金研究项目成果编入《国家社科基金项目成果要报》，其中一项还入选《国家社科基金项目成果选介汇编》。学校教师主持和参加的许多研究成果为国家和地方体育工作决策采纳，主持的科研成果《中国人手腕骨发育标准CHN法》作为国家行业标准颁布实施。

学校不断加强课程建设，《运动生理学》被评为国家级精品课程，《健美操》、《武术》、《运动心理学》、《田径运动》被评为市级精品课程，同时还有多门校级精品课程正在建设之中。

学校积极开展竞技体育运动，棒球项目为中国棒球运动的发展培养了一大批优秀人才，毕业生遍及全国各省市棒球队，与天津棒球队强强合作夺得2001年第九届全运会棒球冠军。学校软式网球和藤球队多次代表国家参加国际赛事，为国争光。2002年到2004年的三年中，中国式摔跤项目代表国家和天津市夺得29项国际和全国比赛冠军。在2004年“中国跤王争霸赛”上命名的中国式摔跤史上第一代8名“跤王”中，有2名天津体院学生，2005年又有4名学生荣获“跤王”称号。中长跑、体育舞蹈等项目也在国际和全国比赛中取得优异成绩。学校特殊教育专业19名学生入选雅典残奥会中国体育代表团，在田径、游泳、乒乓球、举重和柔道等项目的比赛中，为中国代表团夺得9枚金牌、2枚银牌、5枚铜牌，打破4项世界纪录。

学校办有学术期刊《天津体育学院学报》，该刊一直是中文体育类核心期刊、首批入选“中国期刊方阵”、被评为教育部全国高校优秀科技期刊一等奖、教育部全国高校优秀自然科学学报，天津市优秀期刊和一级期刊；被美国《化学文摘》、俄罗斯《文摘杂志》、美国《剑桥科学文摘》、中国《中文社会科学引文索引》及《中国社会科学精品数据库》等11家国内外检索机构收录为来源刊。