2017年7月1日，天津轨道交通5号线隧道全线贯通。12月，天津轨道交通5号线全线电通。12月27日，天津轨道交通5号线完成冷、热滑试验。12月28日，天津轨道交通5号线开始试运行。

2018年10月22日，天津轨道交通5号线一期工程首通段（丹河北道站至中医一附院站）开通运营。11月5日，西南楼站A口投入使用。

2019年1月31日，北辰科技园北站投入使用，天津轨道交通5号线中医一附院站至北辰科技园北站区间同步投开通运营。4月，天津轨道交通5号线启用大小交路混跑运行模式。4月1日，辽河北道站B口、C口投入使用。7月25日，中医一附院站A口投入使用。

2021年12月7日，天津轨道交通5号线李七庄南站启用。

2021年4月19日，天津轨道交通5号线调整工程（李七庄南站（不含）至京华东道站）进行第一次环评公示。8月30日，天津轨道交通5号线调整工程进行第二次环评公示。

2022年11月2日，天津市发展和改革委员会批复了天津轨道交通5号线调整工程（李七庄南站<不含>至京华东道站）可行性研究报告。

2023年8月8日，天津轨道交通5号线京华东道站首组围护结构工法桩开钻，标志着天津轨道交通5号线调整工程项目正式动工建设。9月4日，天津轨道交通5号线调整工程京华东道站及区间围护结构顺利完工。11月13日，天津轨道交通5号线调整工程顺利完成土方开挖。

2024年1月10日，天津轨道交通5号线调整工程进入铺轨施工阶段。1月26日，供电接触网基础开始施工，天津轨道交通5号线调整工程设备安装工程正式启动。3月28日，天津轨道交通5号线调整工程全线轨通。4月26日，天津轨道交通5号线调整工程环网送电成功，实现“电通”。5月4日，天津轨道交通5号线调整工程李七庄南站（不含）至京华东道站全线热滑试验顺利完成。5月11日，天津轨道交通5号线调整工程京华东道站主体结构封顶。5月21日，天津轨道交通5号线调整工程李七庄南站（不含）至京华东道站区间通过单位工程验收。6月5日，天津轨道交通5号线调整工程取得空载试运行授权，进入试运行阶段。6月25日，天津轨道交通5号线调整工程新车顺利运抵梨园头车辆段。7月19日，天津轨道交通5号线调整工程信号系统接入既有天津轨道交通5号线。7月24日，天津轨道交通5号线调整工程电力监控系统接入天津轨道交通控制中心。8月16日，天津轨道交通5号线调整工程通过竣工环境保护验收。8月23日，天津轨道交通5号线调整工程6台自动扶梯和1台垂直电梯一次性通过特种设备专项验收。8月30日，天津轨道交通5号线调整工程通过项目工程档案验收。9月3日，天津轨道交通5号线调整工程通过节能、空气质量检测和防雷装置专项验收。9月10日，天津轨道交通5号线调整工程顺利通过安防专项验收。9月28日，天津轨道交通5号线京华东道站开通运营。

注：1、体育中心站、西南楼站和幸福公园站如要返程需要绕行位于列车上方站厅层换向；2、肿瘤医院站、天津宾馆站、津塘路站和成林道站为上下叠落式站台，如要返程需要上下楼层换向。

天津轨道交通5号线北起北辰区北辰科技园北站，沿线经过北辰科技园、普济河道、宜兴埠镇、建昌道、金钟河大街、靖江路、红星路、津塘路、大直沽西路、下瓦房、广东路、文化中心、体院北、奥体中心、凌宾路、李七庄等区域，南至西青区京华东道站。

据2024年9月28日天津轨道交通官网显示，天津轨道交通5号线各站点的首末班车时刻如下。（仅供参考，最新信息请以车站公示或天津轨道交通集团官网→等官方信息发布渠道为准）

据2024年9月28日天津轨道交通官网显示，天津轨道交通5号线各运营区段的行车间隔如下表所示。（仅供参考，最新信息请以车站公示或天津轨道交通集团官网等官方信息发布渠道为准）

天津轨道交通5号线初期将配置30列6辆编组、1列7辆编组B型不锈钢地铁车辆，最高运行时速达80千米，6辆编组最大载客量2026人。

天津轨道交通5号线列车车厢内设施考虑了站立乘客对吊环扶手的需求，中立柱之间安装了横杆。列车整车配备了变频空调，加装了空气净化装置、多种减噪技术等设计。同时，列车照明采用了更节能、长寿命的LED光源，相比普通照明，能节约用电近20%。

天津轨道交通5号线设双街停车场、梨园头车辆段。

双街停车场：总建筑面积41692平方米，其中最大单体建筑面积41634平方米，最高4层，高18.9米，最大单跨22.8米。

梨园头车辆段：总建筑面积125143平方米，最大单体为运用联合库61886平方米，最大单体跨度27米，最高13.5米，无地下结构工程。

天津轨道交通5号线列车每扇车门上都有数字标识，方便乘客准确了解自己位于几车厢几车门。天津轨道交通5号线自动售检票系统可纸币和硬币两种找零，闸机还增设了行李宽通道，列车内设有爱心专座、残障设施和婴儿车的专用位置。

截至2024年9月，天津轨道交通5号线每座车站配备便携式轮椅坡道。

天津轨道交通5号线隧道下穿河流7处，下穿铁路4处，临近既有运营地铁线施工7处，全线共有交叠隧道4处，其中成林道站至津塘路站盾构区间全线上下重叠，为建设时中国国内最长重叠隧道，文化中心站至围堤道站盾构区间为三线交叠，在天津地铁建设史上均属首次。

天津轨道交通5号线、6号线麻花型隧道群内，天津轨道交通5号线天津宾馆站至肿瘤医院站区间为交叉重叠隧道，左、右线以上下重叠状出天津宾馆站后渐变成交叉、麻花状，最后再渐变成上下重叠状进入肿瘤医院站。隧道群盾构区间隧道全长8018米，重叠、交叉段最小净间距仅2.3米，最浅埋深仅10.2米，属于一级风险源。

天津轨道交通5号线在直沽站和志成路站分别建造了“津沽文化”的主题墙。

直沽站：文化墙主要集漕运文化、妈祖文化、民俗文化为一身，既孕育了天津城市的源头，代表了城市空间机制的发展史，又体现了天津历史文化的演变与传承。

志成路站：“南漕北运·汇集津门”主题墙展现了天津大运河贯通、漕运兴旺的历史。天津素有“海河要冲”“畿辅门户”之称，是中国古代唯一记载着确切建城时间的城市。天津漕运促生了运河经济带的产生，更对天津民俗文化带来了深远影响。

京华东道站：设置“津盛之窗”艺术墙，以天津多个地标建筑为背景，多种交通方式交相辉映，表现地铁5号线与津静线首开段在此交汇“融合”的场景，是展现津门交通、商贸繁盛场景的一扇窗口。

庆祝改革开放40周年主题列车

2018年12月18日，庆祝改革开放40周年主题列车在天津轨道交通5号线亮相。主题列车由6节车厢组成，车厢内部视觉设计以中国改革开放40年伟大成就的项目为主体，以火箭、飞机等寓意航空航天取得的伟大成就，以航空母舰寓意在国防科技和实力上的提升，通过车厢看板将“复兴号”高铁和三峡大坝等改变普通百姓生活方式的成就展现出来，并且以手绘的艺术形式，将世纪钟、天塔、天津之眼、天津音乐厅、津塔、天津奥体中心体育场等作为主要背景元素，为乘客营造带有天津特色的全方位沉浸式体验。同时，通过拉手展示列车主题，通过6种不同的画面分别在六节车厢进行展示，车厢外部设计以“我爱你中国”和“庆祝改革开放40周年”直入主题，以手绘天津地标和牡丹花作为背景。

书香主题列车

2019年8月15日，值2019书香天津·全民读书月系列活动之际，书香主题地铁专列在天津轨道交通5号线上线运行。8月20日起，图书漂流活动正式在专列上启动。主题地铁专列上，乘客可免费阅读放置在座位上的图书。天津市新华书店将定期在专列上举办图书漂流和系列主题阅读活动，将阅读文化带进车厢，让乘客享受文化的快乐，感受图书之美，让乘客在出行途中，放下手机，静心阅读。同时，为方便乘客购书，天津市新华书店在5号线天津宾馆站站台和下瓦房站B口放置了自动售书机。

市域（郊）铁路与地铁同步建成开通并实现共线联通运营，在全国尚属首次，这是天津轨道交通集团深度落实国家“四网融合”政策的生动实践，标志着我市两种制式的轨道交通进入了“融合发展”新时代。（新浪网 评）