2009年11月，国务院正式批复滨海新区行政体制改革方案，同意撤销天津市塘沽区、汉沽区、大港区，设立天津市滨海新区，以原塘沽区、汉沽区、大港区的行政区域为滨海新区的行政区域。即撤销滨海新区工委、管委会，撤销塘沽、汉沽、大港区现行建制，设立滨海新区行政区，辖区包括原塘沽、汉沽、大港三区全境；东丽、津南两区的部分区域将不划入滨海新区行政区范围，但仍为滨海新区产业规划区域；成立塘沽、汉沽、大港三个管委会，主要行使社会管理职能，保留经济管理职能；成立12个经济功能区，主要行使经济发展职能。2010年1月11日上午，天津市滨海新区政府举行揭牌仪式，人大、政协、政府三套班子正式挂牌。滨海新区规划面积2270平方千米，常住人口约二百万人。
2010年，根据滨海新区街道区划调整方案，撤销原解放路街道和三槐路街道，成立于家堡街道；新设立新北街道、泰达街道。（1）由于新区于家堡、老湾道地区、中心商务区的建设需要，原三槐路街道进行了大面积拆迁，仅剩3个居委会，原解放路街道管辖7个居委会，规模过小，鉴于此，合并三槐路街道、解放路街道，成立于家堡街道办事处。于家堡街道办事处的辖区范围为原解放路街道、三槐路街道两个街道办事处的管辖范围，辖区面积20.1平方千米，现有社区居委会11个，常住人口12万余人，地处新区的政治、金融和商业、商务中心。此外，原京津塘高速公路延长线以北的6个居委会分别为向阳街道、杭州道街道、新河街道管辖。11月16日，滨海新区于家堡街道办事处正式挂牌成立。（2）鉴于地理位置及未来发展趋势，将向阳街道的贻正嘉和居委会、欧美小镇居委会、贻成尚北居委会、杭州道街道的迎宾园居委会、新河街道的融盛居委会、新新家园居委会从原街道划出，设立新北街道办事处，辖区总面积54.67平方千米，东起京山铁路，毗邻天津经济技术开发区，西至新河干渠，与新河街道相邻，南至京津塘公路及其延长线，与杭州道街道、向阳街道相邻，北至北环铁路，与北塘街道相连，辖区包括贻城尚北、贻正嘉合、蓝山国际、欧美小镇、迎宾园、融盛、新新家园七个社区，常住居民有25367户。滨海新区新北街道办事处已于11月初正式挂牌成立。（3）新设立的泰达街道办事处具体管辖天津经济技术开发区下辖的7个居委会。2011年，撤销营城镇，并入寨上街道（可能是2010年批准）。至此，滨海新区辖20个街道、7个镇：新村街道、于家堡街道、新港街道、向阳街道、杭州道街道、新河街道、大沽街道、新北街道、北塘街道、渤海石油街道、胡家园街道、泰达街道、汉沽街道、寨上街道、河西街道、迎宾街道、胜利街道、古林街道、海滨街道、港西街道、新城镇、大田镇、杨家泊镇、茶淀镇、太平镇、小王庄镇、中塘镇。区政府驻新港街道。
2013年9月26日，天津市宣布撤销滨海新区下辖的塘沽、汉沽、大港三个城区管委会，由滨海新区直管街镇；年末，根据市政府关于滨海新区整合部分功能区的决定和市民政局关于滨海新区调整部分街镇行政区划的批复（津民复[2013]19号），滨海新区将27个街镇调整为19个，12个功能区整合成7个。撤销于家堡街道、新港街道、新村街道，以于家堡街道、新港街道所辖区域及新村街道海河以北区域，设立塘沽街道，辖区人口31万人，设31个居委会。撤销大沽街道、渤海石油街道，以大沽街道、渤海石油街道所辖区域及新村街道海河以南区域，设立新的大沽街道，辖区人口12万人，设17个居委会。撤销杭州道街道、向阳街道，将杭州道街道、向阳街道所辖区域合并设立新的杭州道街道，辖区人口22万人，设26个居委会。撤销汉沽街道、大田镇，以汉沽街道、大田镇的行政区域及寨上街道大丰路、汉蔡路以东，津汉高速、汉南公路以北，滨唐公路以南区域，设立新的汉沽街道，辖区人口8万人，设9个居委会、10个村委会。调整寨上街道辖区范围，将寨上街道大丰路、汉蔡路以东，津汉高速、汉南公路以北，滨唐公路以南区域划归新设立的汉沽街道，调整后的寨上街道辖区总人口8万人，设10个居委会、2个村委会。撤销河西街道、茶淀镇，将河西街道、茶淀镇的行政区域合并设立茶淀街，辖区人口8万人，设8个居委会、17个村委会。撤销迎宾街道、胜利街道，将迎宾街道、胜利街道所辖区域合并设立大港街道，辖区总人口21万人，设33个居委会。撤销海滨街道、港西街道，将海滨街道、港西街道所辖区域合并设立新的海滨街道，辖区人口17万人，设32个居委会、6个村委会。此外，泰达街道、新北街道、新河街道、北塘街道、胡家园街道、古林街道、新城镇、杨家泊镇、中塘镇、太平镇、小王庄镇11个街镇的行政区划暂时保持不变。
至此，滨海新区辖14个街道、5个镇：杭州道街道、新河街道、大沽街道、新北街道、北塘街道、胡家园街道、泰达街道、塘沽街道、汉沽街道、寨上街道、茶淀街道、古林街道、海滨街道、大港街道、新城镇、杨家泊镇、太平镇、小王庄镇、中塘镇。区政府驻塘沽街道新港二号路35号。