天津北站坐落区境东北部，站中心里程为京山铁路134.74公里，津浦铁路以该点为起点并与京山铁路联轨，是原天津铁路分局直属一等站。建于清光绪二十九年(1903年)，被称新开河火车站。天津中央车站、天津城火车站、天津新站、天津总站为其曾用名。

     1888年（清光绪14年），天津市修成第一个火车站---老龙头火车站（今天津站），作为天津的铁路车站。庚子事变之后，老龙头火车站被划入俄租界，一般中国人的出入使用均需看西方列强眼色。1902年（清光绪28年），时任直隶总督兼北洋大臣的袁世凯，经常往来天津与北京两地，眼见天津唯一的火车站受到列强控制，袁世凯出入车站也要看外国人脸色，为此感到十分不满，遂下令在老龙头火车站以北4公里处修建新车站。

　　戊戌变法失败后，袁世凯青云直上，1903年升为直隶总督兼北洋通商大臣。直隶省会在保定；北洋通商大臣衙门为了和外国租界办理洋务方便，设在天津河北金钢桥口，即现在的第二医院和金钢公园所在地。袁世凯身任封疆大吏和北方洋务两要职，半个月驻保定，半个月驻天津，每月朔望必往返津保一次。依照清例，一品大员出入有仪仗马队，车轿接送，并鸣炮三响。而老龙头车站（今天津站）在帝俄租界内，俄国人不买袁世凯的账。每月朔望车站接送，不许仪仗马队带枪进入俄租界，也不许鸣炮。袁世凯倍感难堪，一怒之下，札饬天津道另修车站，指定由金钢桥起往北开一直线，径抵铁道，限当年竣工。所开辟的直线即现在的中山路（1946年以前称大经路），修成的车站当时叫“新站”，即现在的北站。

　　伴随着北站建成和大经路的开辟，河北一带经过重新规划，完全变了模样。百年前的大经路东侧，以金家窑、小关、锦衣卫桥为中心，已形成人烟稠密的居民点；大经路西侧仅沿河一带有窑洼、堤头两个居民集中点。其余往西往北都是淮军义地，乱坟重叠，一片荒凉。根据天津道呈奉袁世凯批准的河北新地区规划，淮军义地后来一律迁葬清除。南北向从大经路起往西，依次辟为二、三、四、五等经路（现叫二马路、三马路、四马路等）；东西向从南至北依次按天、地、元、黄、宇、宙、日、月等划成纬路。当时，除官厅衙署、学校占地盖房以外，经营房地产的人们看出北站建成后，河北大有发展前途，于是争先向天津县承租义地，兴建住房，出租牟利。多数是以房产主的堂名为里巷命名，一时，颐寿里、择仁里、东兴里、元福里、元善里、敏智巷等纷纷建成招租。天津自庚子事变拆城后，人口日益增多，原有城里和四关的房屋已不敷用。北站建成后,河北各经纬路上大批新房竣工，解决了住房矛盾，也繁荣了河北一带。袁世凯修建北站，本来是为了他自己抖威风，此举对天津后来的交通运输和城市发展，居然也起到了促进作用，这是他不曾想到的。

　　车站于1903年（清光绪29年）正月初二完工，初命名为新开河火车站，后曾更名为天津城火车站、天津新站。1910年（清宣统2年），京奉铁路与津浦铁路在天津新站举行联轨典礼。1912年（民国元年），津浦线全线通车后，更名为天津总站。1937年（民国26年），抗战爆发，不久天津遭日军占领，日军占领天津后，火车站在1938年更名为天津北站，之后名称沿用至今。

   后来因为交通客流的需要，在1905年修建了天桥。这座天桥也成为目前国内惟一保留下来的木制桥面、钢架结构的天桥。天桥、月台（站台）等”建于1905年，由“新河材料厂”（今塘沽站址）供料、“山海关桥梁厂”承建一座露天天桥，位于主站房北侧（长52.2米、宽2.9米、高5.3米）与此同时在一、二“月台”延长钱上构筑了造型独具、古朴典雅的“站台雨棚”。这是我国保存最完好一座老天桥了，它具有较高的文物价值和地方史研究价值。

    做为中国数一数二的古老车站，又位居曾是天津政治文化的中心地带，火车站见证了许多历史场景。包括清代五大臣出洋考察团及立宪运动许多考察团的出洋和回国，都经过或停留天津北站，休息或搭车赴往京城。民国后，1923年（民国12年），中华民国大总统黎元洪从北京逃出到天津北站时，遭时任直隶省长的王承斌劫车，抢走黎携带的总统印信。自打天桥建成以后，南来北往的军政要员、社会名流，只要来到北站，必须经过天桥，但这其中只有一个人例外，那就是慈禧太后。在清末女官德龄公主的《御香缥缈录》里，完整地记录了这段历史。其实关于当初为什么要修建北站，还有另外一种说法，是说袁世凯为了讨慈禧太后的欢心，方便慈禧太后往返京津两地才建的。当然这只是一种传闻，但慈禧太后在北站中转却是真的，只是她从来没有经过天桥。 现还存有当年慈禧太后北上赴奉天，专为她在第二“月台”天桥下建的一座豪华“防雨罩棚”，后扩建为“宫廷小站房”。