地鐵一號線設計是沿南北交通主軸，緩解南北方向的交通矛盾。這條線路符合城市總體規(guī)劃要求，在中環(huán)線以內保持在地面以下，符合城市居民出行的主要客流方向。天津市居民原有的出行習慣是以和平區(qū)為中心，向外呈放射性發(fā)展。現在，在保留和平區(qū)輻射功能的同時，居民的出行規(guī)律以海河為界，海河以西居民的出行順序依次為紅橋、南開、和平、河西，海河以東的出行順序為河北、河東、河西，而西北角至小白樓路段是天津市交通流量最大的地方，其中尤以南開區(qū)二緯路附近和南京路交通最為擁擠。據預測，地鐵建成后，在這些路段的早7點高峰時段，地鐵的最大輸送能力將達到4.81萬人次/h。

地鐵一號線跨越北辰區(qū)、紅橋區(qū)、南開區(qū)、和平區(qū)、河西區(qū)、津南區(qū)6大行政區(qū)，不僅能有效地改善沿線交通阻塞及中心地區(qū)交通擁擠的緊張狀況，而且縮短了出行者花費在路上的時間。一號線全長約27公里，從劉園出發(fā)，沿辰昌路、丁字沽三號路中心線高架通過，過本溪路后入地下轉向東南，穿越天驕公寓住宅區(qū)、洪湖里住宅區(qū)、造紙三廠、子牙河、石棉瓦廠，在鐵路西站與既有線北端點相接，既有線過西站后沿大豐路、西馬路、南開三馬路、南京路至新華路東側，再經大沽南路過圍堤道、土城后轉為高架線，通過大沽南路、微山路、珠江道，在財經學院東側變?yōu)榈孛婢€進入終點雙林站。