天津港在建设北方国际航运中心时，与周边港口有着多种合作模式，具体如下：
功能分工协作：依据国家发展改革委、交通运输部的要求，天津港以集装箱干线运输为重点，调整优化大宗散货运输结构，积极发展滚装和邮轮等运输功能，建设国际枢纽港；而河北相关港口则巩固能源、原材料等大宗散货运输功能，拓展临港产业、现代物流等功能，稳妥有序推动转型升级和结构调整，实现双方的错位发展，避免同质化竞争，共同构建功能完善、分工合理的津冀世界级港口群2.
共同服务雄安新区：天津港与沧州黄骅港同为雄安新区的出海口，在基础设施建设、航线开辟等方面加强合作，共同为雄安新区的建设和发展提供高效的物流运输服务，助力雄安新区打造高质量发展的全国样板1.
港口资源整合与共享：加强与河北港口在港口设施、设备等资源上的整合与共享，提高资源利用效率，降低运营成本 。例如，在码头建设、堆场使用等方面进行协调，实现资源的优化配置，提升港口的整体运营效益。
航线合作：与广州港等其他沿海港口开展航线合作，通过共享航线资源，增加航线的覆盖范围和密度，提高港口的辐射能力。如天津港与广州港集团签署战略合作框架协议，双方将充分发挥各自的资源优势，加强在业务拓展、技术创新、管理提升等领域的合作，搭建南北海运及贸易通道，更好地服务国内国际双循环新发展格局8.
业务拓展合作：与其他沿海港口在业务拓展方面进行合作，共同开发新的市场和业务领域。例如，与北部湾港集团合作，推进天津港与西部陆海新通道战略对接，共同提升三地航运及贸易通道建设水平，带动南北区域经济发展，更好服务国家战略7.
技术与管理经验交流：与其他沿海港口进行技术与管理经验的交流与共享，互相学习借鉴先进的港口建设、运营和管理经验，共同提升港口的现代化水平和服务质量。比如，天津港与迪拜环球港务集团签署战略合作协议，双方将围绕港口先进技术应用、可持续发展等方面加强分享与合作58.
海铁联运合作：加强与内陆港口的海铁联运合作，通过铁路将港口的腹地延伸至内陆地区，拓展港口的经济辐射范围。如天津港推出新疆 — 天津港外贸出口 “一单制” 海铁联运新模式，只需办理一次托运，订立一份运输合同，支付一次费用，办理一次保险，即可实现货物从新疆经铁路到达天津港后直接装船出海，大大提高了运输效率，降低了物流成本3.
内陆无水港建设：在新疆等内陆地区建设无水港，将港口的功能向内陆延伸，为内陆地区的企业提供更加便捷的物流服务。天津港集团已在新疆设立 11 家加盟店，涉及乌鲁木齐、伊犁、库尔勒等主要货源聚集区，并先后开通了多条海铁联运班列以及国际联运班列，构建起 “全天候、全方位、全过程” 全程物流服务体系3.
多式联运合作：与内陆港口开展多式联运合作，实现多种运输方式的无缝衔接，提高综合运输效率。例如，与重庆陆海新通道运营有限公司等合作，共同探索开展多式联运业务，打造智慧型物流合作项目，探索开发连通三地、服务西部陆海新通道的 “一站式” 信息服务功能7.
