天津市疾病预防控制中心的机构设置包含多个专业部门，以确保全面的公共卫生服务。首先，有专门负责传染病防控的传染病预防控制所，致力于预防和控制各种传染病的发生。
对于非传染性疾病，有非传染病预防控制所，关注非传染性疾病的预防策略和管理。在职业健康领域，设有职业病预防控制所，关注工作场所健康和职业病的防治。
性病艾滋病预防控制所则专注于性病和艾滋病的预防、教育和治疗工作，保障公众的性健康。此外，还有环境与健康所，研究环境因素对健康的影响，以及病原生物检测所和卫生检测所，进行疾病病原体的检测与卫生质量监控。
在信息和科研方面，卫生信息所负责收集和分析卫生数据，而预防医学门诊部则提供预防医学服务。另外，天津市还设有专门的天津市结核病控制中心和天津市健康教育所，针对特定疾病进行控制和健康教育。
该中心还主办或承办了多本专业期刊，如《中华劳动卫生职业病杂志》、《环境与健康》、《中国慢性病预防与控制杂志》和《职业与健康》等，为预防医学研究提供平台。同时，他们还主办了面向公众的科普刊物，如《健康周报》和《健康文摘》，以提高大众的健康知识水平。