天津市海河中学硬件设施2012年开始的一期新建教学楼工程、二期改扩建项目，其教学楼地上5层，有40个教室和近20个年级教师办公室，地下1层，作为自行车库和设备用房，总建筑面积是9414.08平方米；建有图书馆、实验楼、艺体馆、报告厅、食堂、学生宿舍、新操场等
2015年，学校建成800多平方米的学生成长导航中心
学校建有教育博物馆，馆内陈列了从德国购置并曾使用的物理教学仪器和生物标本，其中力学教具有活塞式抽水机模型、牛顿管；热力学教具有蒸汽机模型；光学教具有反射投影仪、显微镜原理演示器；电磁学教具有手摇发电机、高压感应圈、电磁波发射与接收装置、莱顿瓶等
此外，馆内还陈列着产自德国的动物标本和人体结构模型，还有德国产的单筒望远镜、老式蔡斯相机、弧光幻灯机等物品
还收藏了民国时期的国产教具、日本生产的教具以及中华人民共和国成立后引进的苏联教具
学校博文楼内，有VR虚拟实验室、创客空间、天文物理实验室
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