2007年4月，國務院總理溫家寶在會見新加坡國務資政吳作棟時，共同提議在中國合作建設一座資源節約型、環境友好型、社會和諧型的城市。2007年7月，吳儀副總理訪問新加坡，與新方進一步探討了生態城選址和建設原則。隨後，國家有關部委對天津等多個備選城市進行反覆比選和科學論證，在徵求新加坡國家發展部的意見後，於9月底初步認定生態城選址在天津濱海新區。2007年11月18日，國務院總理溫家寶和新加坡總理李顯龍共同簽署《中華人民共和國政府與新加坡共和國政府關於在中華人民共和國建設一個生態城的框架協議》。國家建設部與新加坡國家發展部簽了《中華人民共和國政府與新加坡共和國政府關於在中華人民共和國建設一個生態城的框架協議的補充協議》。協議的簽訂標誌着中國――新加坡天津生態城的誕生。
按照兩國協議，中新天津生態城將借鑑新加坡的先進經驗，在城市規劃、環境保護、資源節約、循環經濟、生態建設、可再生能源利用、中水回用、可持續發展以及促進社會和諧等方面進行廣泛合作。爲此，兩國政府成立了副總理級的“中新聯合協調理事會”和部長級的“中新聯合工作委員會”。中新兩國企業分別組成投資財團，成立合資公司，共同參與生態城的開發建設。新加坡國家發展部專門設立了天津生態城辦事處，天津市政府於2008年1月組建了中新天津生態城管理委員會。至此，中新天津生態城拉開了開發建設序幕。