天津工业生物所围绕“以可再生碳资源替代化石资源、以清洁生物加工方式替代传统化学加工方式、以现代生物技术提升产业水平”的三大战略主题，重点开展“工业蛋白质科学与生物催化工程、合成生物学与微生物制造工程、生物系统与生物工艺工程”三个领域方向的基础研究和应用基础研究。  

　　为了更有效的组织重大产业化项目，推进二维管理模式，克服科研碎片化的趋势，研究所设立了总体研究部。总体研究部以需求研究和战略规划为牵引，统筹和调配优势研发资源，强调任务导向，重视过程和目标双重管理，在加速实现重大成果产业化的同时，探索体制机制创新。