大沽灯塔的前身是大沽灯船。第二次鸦片战争后，根据《北京条约》，天津被迫开埠，塘沽即成为华北地区重要的通商口岸。由于到达新港的船只日渐增多，航行员要求在大沽口设制航行标识，以保证船只进出港口安全。

1878年（清光绪四年)8月4日，天津海关将招商局一艘趸船“伊顿”号改装成灯船，泊于大沽拦江沙外水深24英尺处，灯船上悬挂由狼山水道旧灯船移来的六等定光灯，照度为烛力350支。次年，灯船因船体破旧负重偏斜而沉没，造成40人死亡，成为当时轰动全国的海难事故。

1880年7月22日，天津海关在上海制造了一艘铁骨木壳新船，仍泊于原处，将沉没的“伊顿”号灯器打捞上来，继续使用在新灯船上，照度增至烛力2000支，灯光可旋转指示航行，同时还在船上配置铜锣、雾号，以备雾天警示来往船舶。

因灯船照度较弱，航行员夜间无法将其与锚泊船首灯相区别。至1894年中日战争之际，海关奉地方当局之命，将大沽灯船暂行撤除。战争结束后，灯船又恢复使用。

1911年（清宣统三年），天津海关委托上海船厂新建造了一艘钢质灯船，代替原木质灯船。新船长81. 5英尺，船宽25英尺，船体涂为红色，两侧书有白色英文“大·DAKU·沽”字样，船中设铁架一桩，上置电石自动闪光灯一具，灯顶高出水面35英尺，四等透镜白光，照度为烛力5000支，每10秒闪光一次，晴天灯光射程达11海里，并配有雾号。

＊1911年天津海关购置的大沽灯船

1922年，灯船改进了灯具，用四等强氏白炽煤油蒸气灯代替平楚瓦斯灯头，照度增至烛力50000支，灯头的耐久性和发光亮度都得到增强。

1948年末，国民党军队溃败，从塘沽乘船由海上南逃时，用枪将灯器打碎并抛入海中，使大沽灯船再遭不幸。

1958年12月，海河口建立防潮闸后，大沽沙航道废弃，灯船外移2.5海里，停泊于新港主航道最外端进口处，距码头10余海里。

1963年，“海建”航标船船长黄季成从西德的一本杂志上看到丙烷航标灯的报道，便与郭风昌和上海航道局航标技术员陈俞鸿、航标厂灯机工金财发等人合作，在乙炔航标灯的基础上，改制喷火嘴获得成功，次年在上海黄埔江陆家嘴灯浮上首次使用。尔后，大沽灯船也由原来的乙炔气灯改为新式丙烷灯，每3秒自动闪光一次，灯光射程12海里。

大沽灯船自使用以来，为引导船舶安全航行发挥了重要作用，但因灯船小抗风浪能力差，每遇大风需将灯船拖进港内。每年冬季，由于大沽口海面结冰，灯船从年底至次年3月初需撤回，由较大吨位的拖轮装上灯器代替灯船。中、外船舶常因失去标志而走错航路，灯船上值班人员工作条件和生活条件都非常艰苦，并且十分危险。随着海上运输业的发展，往返天津港的国内外船舶日益增多，导航设施日显落后。灯船自1911年更换为钢质，船龄已过60载，结构强度降低，技术状况也远不能满足船舶安全航行的需要。

1952年，交通部第一航务工程局曾在新港南防波堤外打了几根钢桩做为建设灯塔的基础，后因风暴突起，海浪咆哮，钢板桩被冲得无影无踪。

从60年代起，建设大沽灯塔的方案被列入天津新港第二期扩建工程项目。原设计为桩基、抛石、上置沉箱结构，并在秦皇岛预制了一个重400吨的钢筋混凝土沉箱，且工程基槽挖泥抛砂已完成。后因缩减基建规模，灯塔停止施工，沉箱自秦皇岛运至天津港被置于原8段（现14号泊位）码头拐角处。

随着天津港的发展，建造外海灯塔成为航行必需，大沽灯塔又被列入新港第三期港口建设项目。1967年，交通部、天津市有关部门决定建设大沽口海上灯塔。1968年初，由天津航道局牵头，组织天津港务管理局、交通部第一水运设计院和第一航务工程局等单位的科技人员，对建设海上灯塔从经济、技术上进行研究论证，并申报设计任务书。1970年，灯塔设计方案获得批准。

大沽灯塔工程于1971年10月18日正式开工。交通部第一航务工程设计院承担设计，第一航务工程局第一工程处承担塔体施工，天津航道局负责基槽挖泥、填砂、灯塔定位等工程。上海航标厂承担航标灯机、灯器和透镜的制作及安装，天津工艺美术设计院和天津家俱五厂分别承担室内装饰设计和家俱制作装配。灯塔建设历经6年半时间，于1978年5月1日正式投入使用。

建成的大沽灯塔坐落在天津港锚地，距主航道延长线（灯塔北航道）南侧62米，距新港船闸24.6公里(13.3海里)处。其主体由基础、塔身和灯器（又称灯笼）三部分组成：基础为低桩承台结构：基槽为锥形，底面直径50米，基座为预制钢筋混凝士锥台形沉箱，上径7米、下径22米、高13.84米、重1500吨。基础采用沉箱法施工。沉箱周围有内外两道壁墙，箱内和外壁分别预留18和36个桩孔，沉箱安放后，从桩孔打入直径800毫米的钢管桩，桩内现场浇注混凝土，使沉箱与群桩连成整体，以群桩支撑塔体。

塔身由11节直径为10至4.5米的钢筋混凝土圆管组成。圆筒在陆上预制，运到现场用起重船吊装，最大构件重93吨，逐节焊接形成整体。

塔顶安装高6.2米、直径3米、重16吨的灯器，配置有旋转式牛眼透镜，灯光高程39米，光源为1000瓦白炽灯泡，夜间白光单闪，周期10秒，射程17海里。

灯塔底层有2台10千瓦柴油发电机组，供灯机等动力及生活用电。室内水电及取暖设备齐全，可供十余人长期工作和生活。塔上还装有2台不定向雾号，雾天时自动发出声响；装有摩式信号灯、马克Ⅱ型雷达应答器和无线电卫星遥测遥控系统，以及水文、气象观测设备等，功能齐全。

至今，大沽灯塔仍傲立于天津新港大沽口，为进出天津港的船舶日夜导航。