随着天津轨道交通3号线10月开通试运营后，天津站轨道换乘中心同时开通。作为轨道交通2、3、9号线的换乘节点，天津站轨道换乘中心的开通，让乘坐高铁、普铁、地铁、公交、出租、长途汽车的旅客实现“零换乘”。
天津站轨道换乘中心坐落在天津站后广场，占地面积约94万平方米，总建筑面积18万平方米，是全国最大的铁路综合交通枢纽，为地下四层。目前，各层设施正式投入使用。地下一层为公共交通层，共设有11个出入口，方便旅客进站离站，坐地铁的乘客可在该层购票和进出闸机；地下二层为地铁2、3、9号线车站站厅层，乘客可在此购买地铁车票并检票进站；地下三层为地铁2、9号线的站台层和地铁3号线的设备层，想乘坐地铁2号线的旅客在此上车；地下四层为地铁3号线的站台层及用于地铁3号线与地铁2、9号线之间换乘的换乘通道，想乘坐地铁3号线的旅客在此上车。从本月起，从换乘中心乘坐地铁2号线，往东可到达空港经济区，往西可到达西青区曹庄；乘坐地铁3号线，往南可到达华苑高新区，往北可到达北辰区小淀，途经津湾广场、和平路、天塔、水上公园等。地铁9号线近期开通后，可由市区快速到达东丽区、滨海新区。