8月5日，1950，天津市教育局接管學校，更名為天津市第五中學，關立新同誌任首任校長。接手時，學校只占地2.7畝，四間破舊的平房教室，兩個班的初中生。接管後，對校舍進行了拆除、改擴建，當年招收了高壹四個班的新生。到1952的暑假，學校已經發展成為壹所擁有12個班級的初級中學。
1952年春，天津鐵路局劃撥第五中學空地31.737畝，教育局在紅橋區紅橋北街北端(原軍械庫菜園街1號，現紅橋區少年宮占用)投資建設簡易平房校舍。1953建成後，五中由三官廟遷至此校。當年7月，經天津市教育局批準，第五中學與相鄰的第九中學合並，統稱為天津市第五中學，焦立中同誌任校長。合並後的五中占地63.537畝。學校規模變成了26個初中班，學生1274人，教職工101人。
隨著國民經濟的恢復和發展，五中也在逐年壯大。
1954新增9個班，人數達到1836人。1955，學校發展到38個班，2063人，1956，學校發展到44個教學班，2281人。
1954五中作為接收歸國華僑學生的學生之壹，承擔了華僑學生的教育任務。當年華僑生31，到1959 * *接收了300多名華僑生，直到1966五中才停止招收華僑生。
1955年7月，為滿足西固等地區職工參加業余中學進行文化學習的迫切需要，市教育局決定將第十四業余中學的建制遷至五中校區，由焦太珍任校長，五中從此由日校和夜校兩部分組成。
1957五中首次招收100名高中生，從此五中走上了完成中校的軌道。由於學校註重全面育人，治校嚴謹，教職工齊心協力，教育教學成績得到了顯著提高。1959 1在天津市紅橋區教育工作會議上被確定為“以初中為重點的重點中學”。
20世紀60年代，五中逐步走上了高中四軌、初中六軌的規範化完全中學的軌道。
“文革”期間，正常的教學秩序被打亂，科學文化教育事業遭到嚴重破壞。直到1972下半年，五中才恢復了“文革”期間停辦的高中，在全區招收了200名優秀學生就讀高中。1976年，四人幫被粉碎，持續十年的文化大革命結束。五中師生以嶄新的精神面貌投入教育教學，教學質量迅速提高。
1977 11在天津市第二屆教代會上被評為市級先進單位，進入市級先進行列。1978年2月，經市教委批準，天津五中被列為市教育局辦學的重點中學之壹。1980年6月，天津市教育局發布《關於確定天津市第壹批重點中小學的通知》，五中被確定為天津市第壹批重點中學。規模高，初中四軌，高中教師達到本科水平，初中教師也達到大專水平。
從1978到1986，天津五中高考上線率全區第壹，尤其是1985，1986第四。
1995年，為適應教育形勢的發展，滿足更多學生的招生需求，在五中的基礎上成立了民辦辦公輔助學校——怡和中學。
1998暑假後，五中停止招收初中生，開始向純高中過渡。初中改為義和中學，年年級軌制為12。
2000年8月，為響應紅橋區教育局教育布局調整，天津市第五中學與天津市重點中學天津市第八十九中學合並，組建規模更大的天津市第五中學。同年8月，為響應教育部支持西部地區建設、為西部地區培養和輸送優秀人才的號召，學校還光榮承辦了新疆高中班。當年招收首屆新疆生2個班，80人。此時的五中有75個教學班，366名教職工，近4000名學生。
2000年6月，由於辦學成績突出，規模擴大，設施齊全，學校經市教委批準，開始招收全國外省市高中生，實行外省市學生與本地學生混合班，五中成為天津市第壹批外省市高中生。
2000年9月，於副市長及市、區政府各部委來校視察，聽取了學校新疆班工作匯報，批準五中校園改擴建。2000年6月，食堂、宿舍、體育館工程開工。從那以後，學校有了很大的改善。
2001年6月，由於該校教育教學質量的不斷提高，經市教委批準，義和中學開始招收高中生。
1999年、2000年、2001年高考率達到99.5%，復讀率達到65%，本科率達到93%，錄取率達到100%，文科班復讀率達到100%。特別是托米和夢潔獲得全區文科狀元，1999年梁興，其高考作文《阿q正傳》構思新穎，文字流暢，想象力豐富，被列為天津市第壹完美作文。新聞媒體多次報道，在社會上引起強烈反響。2003年和2004年，和王分別獲得紅橋區文科狀元，被北京大學、李穎等錄取。