天津理工大学体育馆馆建筑标准为甲级体育场馆，地处校园标志性景观——明理湖边，景色优美；体育馆总建筑面积17100平方米，体育馆的顶部平面为椭圆形，屋盖结合建筑造型采用索穹顶结构形式，整体线条流畅，长轴跨度102米，短轴跨度82米。这是国内第一个跨度超过100米的长短轴马鞍形索穹顶结构，也是目前全国最大的索穹顶结构。

建筑外观全部使用玻璃幕墙和银白铝板，造型精美。建筑主体高度27.5米，共分三层，设有观众坐席5265个。为保障赛时交通安全及观众人流疏散，建筑设置了直通二层的大台阶和平台，并设有11个观众出入口。此外，在场馆外设置机动车停车位273个，非机动车停车位540个，媒体转播车位1个。

在场馆的专业度上，分六个级别，从一级到六级，最高级为六级，满足全运会级别主摄像机、辅摄像机的照度要求。另外，体育馆配置一个专业训练馆，训练馆900多平方米，供运动员训练和热身使用，距离比赛主馆仅一步之遥，这种运行设计，也是为了方便运动员掌握赛程、控制赛前节奏和顺利参加比赛。天津理工大学体育馆钢结构工程获得第十二届（2015～2016年度）“中国钢结构金奖”。

2017年，天津理工大学体育馆承办了第十三届全运会群众项目太极拳比赛以及武术套路比赛，赛事筹备及进行期间，国家体育总觉苟仲文局长曾亲临理工大学体育馆检查工作，国家体育总局赵勇副局长前后三次来理工大学体育馆检查工作。全运会比赛过程中，香港特首林郑月娥女士以及许多省市领导人来理工大学体育馆观赛，来自全国28个省市自治区及中国香港的近300名运动员参加了比赛，近20000名武术爱好者到场观看了比赛，中央电视台、新华社、中国体育报、天津电视台、天津日报等近100家各地媒体进行了集中报道。体育教学部作为竞赛组织部门，与学校各职能部门紧密配合，严谨工作，圆满完成了组织和服务任务，得到了运动队、裁判员、新闻媒体等各方的高度评价和赞誉。同时荣获第十三届全运会“最佳赛区”和“优秀赛事承办单位”称号。

2018年天津市第十四届全运会太极拳比赛在这里举行，天津理工大学体育馆获最佳赛区称号，2019年在这里举行了全国第十届残疾人运动会跆拳道和盲人门球比赛，学校各部门将紧密协作，圆满完成各项赛事承办任务。

2019年获“鲁班奖”，为天津理工大学校区中唯一获得该荣誉的工程。