1941年，日寇铁蹄践踏下的天津，教育走向殖民化。当时地处荣安街的汇文
学校和地处大沽路的新学学校被迫迁址外地办学，日寇将其校址改为天津特别市二中、三中，连同当时的市一中（铃铛阁中学）都成为日伪时期殖民教育的重灾区。
1945年抗战胜利后，市一中（铃铛阁中学）划归河北省，市二中改为一中，市三中改为二中。
不久后，汇文、新学两校相继提出复校收回校址的要求，当时在汇文、新学两所学校的上学的学生开展了一场复校斗争。
1947年5月8日，时任天津市长的杜建时承诺校舍问题将尽快解决。
1947年9月，在市一中、市二中两校学生基础上组成的天津市立中学。
1948年冬天，学校成为国民党伤兵医院和东北临时中学。
1949年3月6日，学校改名为天津市第一中学。
1959年4月，学校被确定为天津市重点中学。
1985年11月26日，学校成为亚洲革新为教育发展服务计划（APEID）联系中心。
1986年12月22日，受联合国教科文组织中国全委会委托，在该校举办了“中学生产劳动与教育结合实习计划实施全国培训班。
1998年暑期，该校初中部改为以自身为依托的民办公助学校——天津益中学校。
1999年，天津一中创办网上学校。
2002年，和平中学整建制并入，划拨原和平药厂土地为教育用地。
2002年7月28日，学校整体迁入和平中学原校址办公、教学。
2002年10月20日，学校再次实施搬迁，该校分柳州路、华苑模范小学和一中逸夫楼三个校区办公和教学，住校学生暂借第二南开中学宿舍。
2003年8月，分散的各校区的师生搬入新校舍。
办学规模
截至2014年，天津市第一中学占地近80亩，建筑面积53000平方米，共有60个教学班，学生1620人。
此外，天津市第一中学还以自身为依托，创办了天津市益中学校和天津市第一中学滨海学校。
天津市益中学校创办于1997年，是一所民办完全中学。天津市第一中学滨海学校规划将于2015年9月开始招生，是一所公办完全中学。
硬件设施
据2015年2月学校网站信息显示，天津市第一中学将校园分为生活休闲区、教育教学管理区、文体活动区。
教学楼
教学主楼建筑面积32273平方米，除行政办公用房外，设教室60余间，计算机网络教室8间，多媒体教室4间，包括逸夫科教楼的理化实验室在内该校理化生实验教室共22间，阶梯教室2个，精密实验室、标本室5个。另设音乐、美术、科技、劳动技术教室，国际部专用教室以及学生阅览室、电子阅览室。该教学主楼可容纳60个教学班。
体育、餐饮设施
学生活动中心建筑面积11032平方米，包括大型室内体育馆、游泳馆、艺术活动中心和师生食堂，是学生业余文化生活的的重要场所；此外，还建有400米环形塑胶跑道以及铺设人工草皮的标准田径场。
弱电系统
弱电系统包括七个子系统：计算机网络系统、广播系统、卫星和闭路电视系统、通信系统、一卡通系统、多媒体教学系统、安全防范系统。设计的计算机结点数可达2000个。据2015年2月学校网站信息显示，该校共有计算机终端近900个，遍布教室、办公室、图书馆、实验室。
图书馆
据2015年2月学校网站信息显示，天津市第一中学图书馆新建于2003年，位于教学楼内的五、六两层，总共面积约为1800平方米，从功能上划分了五个区域，包括学生自修室、中心借阅区、图书采编室、电子阅览室、教师资料室。
据2015年2月学校网站信息显示，天津市第一中学图书馆内馆藏图书十万册左右，其中在学生自修室中有两千册左右，为学生提供学习资料，在教师资料室有资料书，工具书和图书5000册左右，在中心借阅区有可流通的图书16000册左右，另外在两个书库存书大约七万册。图书馆订阅的杂志有314种，报纸有45种。
学生公寓
学生公寓占地近9000平米，共14层，内设电梯两部，实行公寓式管理，可容纳600多人住宿。
据2015年2月学校网站信息显示，天津市第一中学在岗教师218人（含干部兼课），其中高级教师80人；特级教师5人；45岁以下的具有本科学历的98人正在进行教育硕士研究生班的深造学习，具有研究生学历和具有研究生学力水平的教师占教师总数60%。
特级教师 ：李新、霍晓宏、李永惠、柴福花、王晶、李翠松
