按照滨海新区建设高水平现代制造业和研发转化基地的功能定位，结合天津重、化工业南移的需要，南港工业区的功能定位是：以发展石油化工、冶金及重型装备制造产业为主导，以承接重大产业项目为重点，以现代港口物流业为支撑，建成综合性、一体化的现代工业港区。近期满足重大项目需要，重点建设业主和专用码头，远期建设大宗散货港区。最终将南港工业区打造成为国家级石化产业基地、国家能源储备基地、现代化冶金及装备制造基地、国际海运散货物流中心和资源节约型、环境友好型的循环经济示范园区。
充分利用国家级石化产业基地的优势，以提高行业整体竞争力为目标，引进吸收国内外先进技术，重点发展石油炼制、乙烯、合成树脂、工程塑料、化工新材料、化学纤维、合成橡胶、基本有机化工原料及精细化工行业，辐射带动汽车、电子、轻工、纺织、建筑、机械、航天、化学医药等相关产业发展，形成石化产业群。重点发展以下行业：
——炼油行业。发展经济规模，优化炼油结构，提高资源综合利用率和生产装置效率。提升石油产品质量，加快成品油与国际标准接轨，汽油、煤油、柴油达到欧Ⅲ标准，部分达到欧Ⅳ标准。扩大化工轻油比例，增加乙烯及化工原料；开发含酸重质原油技术，发展高酸值重质原油加工。
——乙烯行业。坚持与炼油一体化建设，扩大装置规模，调整产业结构，加快产业升级，增产合成树脂及工程塑料专用料等高附加值产品，延伸发展下游石化产品，实现资源、规模、效益和环境的可持续发展。
——合成树脂行业。利用石化基础原料，发展聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、ABS树脂等五大通用合成树脂，增加品种，提高产品附加值，降低生产成本，形成国内最大的通用树脂生产基地。
——工程塑料行业。利用石化基础原料，发展聚酰胺（PA）、聚碳酸酯（PC）、聚甲醛（POM）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（PBT）聚苯醚（PPO）等五大工程塑料，形成国内最大的工程塑料生产基地。
——化工新材料行业。抓住国外化工新材料生产商实施国际化经营战略的机遇，承接产业转移或引进技术与自行开发相结合，重点发展环氧树脂、TDI、 MDI 、ADI等为主的化工新材料产品。
——高分子材料行业。利用我市氯碱、环氧丙烷和聚醚等产业优势，发展家电、汽车、医用等聚氨酯保温材料，发展新型防水材料以及用于轨道交通、桥梁的新型减震材料等高分子材料。
——化学纤维行业。采用先进技术提升传统化纤工艺、装备及生产控制水平，实现涤纶、腈纶等产品柔性化、多样化、高效生产，提高产品附加值。扩大聚酯规模，建设大型聚酯项目。重点发展非常规纤维，瓶级、膜级与片材聚酯原料，提高化纤差别化率、非纤聚酯比例。
——合成橡胶及制品行业。利用石化基础原料，重点发展丁苯橡胶、丁基橡胶、丁腈橡胶、异戊橡胶等产品，加快高等级子午线轮胎及特种橡胶制品的开发和产业化。
——基本有机化工行业。大力发展苯酚丙酮、对二甲苯等基本有机化工原料；加快顺酐及其下游产品的发展，建成亚洲最大的顺酐生产装置，做大做强顺酐产品链；加快苯酐及下游产品的发展，建成国内工艺技术领先、生产规模最大的苯酐生产装置。
——碳一化工行业。以煤及天然气为原料，发展以甲醇、醋酸、醋酸酯、醋酸纤维等为主的碳一化工产品。
——清洁能源行业。发展以LNG、二甲醚为主的清洁能源产品链。
——化学建材行业。利用我市PVC及其它聚烯烃树脂生产优势，重点发展型材、大口径管材、铝塑复合管材、管件、高档室内装饰板材、包装片材等产品，建成技术先进、品种多样的化学建材生产基地。
——轻工纺织行业。利用我市技术、资金、品牌、营销渠道的优势，跟踪国际最新技术和产品，重点发展技术含量高、附加值高、资源消耗低的纺织产品。以技术改造为抓手，采用先进技术改造传统工艺，改善产品结构，提高生产效率。
以国家冶金及装备制造产业政策为导向，依托天津产业基础和工业南移的战略机遇，提高产业集中度，发展自主品牌，按照培育成套、接纳转移、自主创新、突出聚集、优化布局的原则，发展钢铁精深加工、通用及专用成套设备研发制造、光仪电设备制造等产业，推动国际化、集群化和创新化进程，建成国家级冶金及装备制造业基地。
——钢铁精深加工行业。重点发展特种钢以及高速铁路、高强度轿车、高档电力等专用钢，发展大型铸锻件、结构钢及优质管材、型材、线材和高档金属制品，为造船、汽车、大飞机、大火箭等重大项目和港口发展提供配套。
——有色金属深加工行业。重点发展高档铝板材及型材、新型合金铜管、电子电力行业铜材等深加工产品以及有色金属复合材料深加工产品。
——通用设备制造行业。重点发展大型设备基础件、铸锻件和特种原材料，夯实产业发展基础。
——光仪电设备制造行业。建设以光学、仪表、电子为特征的综合性高新技术产业基地，实现现代化成套仪器设备的集聚发展。
——工程机械设备制造行业。重点发展市场空间较大的挖掘机、混凝土设备、起重机、旋挖钻机、高端装载机等产品及矿山开采、农业机械等专用设备。
——石油钻采设备制造行业。重点发展海上石油勘探、钻井、钻机、油气输送设备等。同时，依托天津先进的无缝钢管设备和技术，制造石油套管、油管、钻杆等高附加值石油钻采产品。
——石油化工设备制造行业。重点发展炼油及乙烯加氢反应器、催化裂解反应器、裂解气、乙烯三机（裂解气、乙烯、丙烯压缩机）、工业炉、热交换器、高压容器和阀门等关键设备和过滤机、干燥机、造粒机等辅机部件的发展。
——环保机械设备制造行业。重点发展污水处理设备、生活工业垃圾综合处理设备、脱硫除尘设备和空气净化设备。同时发展反渗透淡化设备关键设备和低温多效海水淡化设备。
——电气及输电设备制造行业。重点发展超高压、大容量、节能环保型发电设备，包括超超临界火电机组、整体煤气化—燃气—蒸汽联合循环机组（IGCC）、大型循环流化床锅炉等火力发电设备以及风力发电设备。
——交通运输设备制造行业。重点发展城际快速、城市轨道交通车辆组装及制造，开发研制制动系统、牵引传动系统、信号系统、供电系统、通信系统设备和关键零部件。
依托南港工业区石化、冶金和装备制造等重化产业发展带动，近期建设工业港区，发展业主码头和专业码头，服务南港重大产业项目。远期建设综合性港区，承接天津港散货物流功能，形成石油、煤炭、铁矿石、杂货件等散货运输系统的布局，构建货源结构合理、基础配套完善、集疏运输便捷的现代化国际港口物流体系。
1. 公共码头和业主码头相结合
依据南港工业区功能定位和产业结构，建设服务于石化、冶金及装备制造产业的业主码头和服务于大宗散货及保税物流园区的公用码头，其中业主码头泊位数占60%，公共码头占40%。同时，加强岸线合理利用规划，严把岸线评审关，推进业主码头公用化进程，逐步承接散货物流功能。
2. 综合性码头和专业码头相结合
南港工业区重点发展石油、煤炭、钢铁、铁矿石等专业码头，实现装卸机械化和自动化，为国家战略储备库和炼化一体化、钢铁精深加工项目、筒仓式煤码头仓储物流提供服务。同时，适度建设适合多种货物装卸作业、采用通用装卸机械设备、以装卸件杂货为主的综合性码头，为工业区集疏运提供便利。
3. 突出发展第三方物流
南港工业区将着力构建第三方物流体系，实现资源优化配置，节省费用和运营成本。远期配合天津港国际集疏运功能，发展现代港口物流体系。建立由海港、综合交通运输系统以及物流基地构成的物流基础设施平台；提供信息服务的物流公共信息平台；支持物流业发展的物流政策平台。构建具有保税功能的物流运作体系，提供口岸通关、中介代理、金融保险和航运服务的物流配套服务体系，由政府职能部门组成的物流市场监管体系。实现国际运输、保税仓储、流通加工、国际中转、物流交易、物流信息、金融保险等服务功能。
