明永乐二年（1404）在天津筑城设卫，于大沽口置炮台，竖“津门之屏”，锁钥入京水道。清初置大沽协镇营。道光二十年（1840）建大沽南北炮台，置大炮30余尊，防兵2500人。咸丰八年（1858）僧格林沁设防大沽，扩建炮台成5座（南岸3座，北岸2座），分别以威、镇、海、门、高5字为名号，环台浚濠筑垣，共置大炮64尊，设防兵2.5万人，在海口排列三道拦河铁链，配置铁戗，水底植丛桩以御敌舰。同治十年（1871）再次增添炮台、炮位。至此，由大沽北岸、南岸、草头沽、石头缝、南滩等炮台（共有大炮99尊）构成大沽要塞的防御体系。光绪年间，大沽口炮台在原防营基础上扩充，驻兵防守，增设水雷营，并调舰艇于河口，协同戍守。大沽口有京津门户、海路咽喉之称。1840～1937年，英、法、美、俄、日等国军队7次入侵京津，其中5次由大沽口登陆。清咸丰八年（1858）四月，英、法兵力2600余人，乘舰船30艘闯入大沽口，向大沽南北炮台发起攻击。守台将士英勇还击，毙伤敌近百人，但后路援兵惊溃，各炮台相继失守。英法联军溯海河而上，兵临天津城下，迫使清政府签订《天津条约》。次年6月，英法联军舰船22艘，官兵2100人再犯大沽口。守军坚守炮台与敌激战，击沉联军舰船3艘、击伤3艘，毙伤敌448人。咸丰十年（1860）六月，英法联军集结舰船百余艘、兵力1.7万人又犯大沽口地区，先乘北塘防务空虚登陆，后向塘沽、大沽口海陆夹攻，守军顽强抗击但最终失败。光绪二十六年（1900）五月，八国联军进攻大沽炮台，守军英勇抗击，毙伤敌近250人、伤敌舰4艘，因后援不继，炮台失陷。侵略军入侵津京，于次年迫使清政府签订《辛丑条约》，内有拆毁“大沽炮台及有碍京师至海通道之各炮台”的条款，签约后大沽口要塞大部分被毁，唯南岸“海”字炮台仍然存留。1937年6月，日军约12万人在大沽口一带登陆，攻占天津。今大沽口东北已建成天津新港。