天津滨海新区位于渤海西岸，属天津东部平原，我国考古工作者先后在宁河县蓟运河下游以及汉沽、武清一带的11个地点（请核，原文“是一”），集中出土了鳁鲸骨，出土地点距现海岸线近者有40公里，最远达70公里。可见，远古时期的天津东部平原曾是大型海生动物栖息的深水区域。经同位素¹⁴C测定，这些海生动物的遗骸，距今已有五六千年。

  在地球的不断活动中，由于冰川时期的影响，地面曾发生过大规模的海进和海退，在距今五六千年的海退后，天津一带逐渐上升成陆，此后天津平原的演进，是海浪筑堤、河流造陆的过程，在经历了两千余年之后，形成了如今天津滨海新区这一片广袤的大地。

天津滨海地区位于华北地区东部断陷盆地边缘，渤海盆地的西岸，处在黄骅坳陷中的北端。其地貌类型具有从海积冲积平原、海积平原到潮间带组成的比较完整的地貌分布带规律，也就是在第四纪初期构造坳陷基础上形成的报复型堆积平原。这个堆积平原是400米厚的松散堆积物，随着新构造运动的下沉活动，由河流从周围隆起区冲带泥沙、湖积冲积为主，后期为陆海交互堆积形式充填而成。从距今4000年前开始，地球全新世大暖期度过顶峰，气温开始回落，海面逐渐下降至接近近代海面高度，在华北平原肆虐了两三千年的洪水结束，今天津滨海地区渐次露出海面，在河流裹挟泥沙的推动下，逐渐淤积成陆地。根据地质和考古专家的研究成果，整个天津滨海地区陆地形成年代跨度约在5000年到700年之间。