2月20日，天津市政府批準發布重污染天氣橙色預警，從2月21日12時起啟動Ⅱ級應急響應措施。2月20日，天津市生態環境局召開媒體通氣會，就此次重污染天氣過程的成因和即將采取的措施作出解答。

據天津市生態環境局大氣處處長楊勇說，此輪污染主要成因有兩方面，一是受區域性逆溫、靜穩及局部高濕等不利氣象因素綜合影響，二是受春節假期后本地污染物排放逐步增加的影響。

天津市氣象局的評估結果顯示，1月份全市氣象條件為近年來較差。根據數值模擬模型，該氣象條件會造成PM2.5濃度上升36.8%。而根據目前的判斷，2月下旬的氣象條件會更差。

2月19日，天津市污染防治攻堅戰指揮部辦公室召開視頻調度會，全面部署2月下旬重污染天氣應對工作，強化重點行業和高架源排放管控、各類揚塵源精細化管控、道路科學掃保、移動源污染管控以及執法監管。

針對此輪污染過程，天津市重污染天氣應急指揮部還將組成4個督查組對各區、各部門落實情況進行督查；市級各部門包括市生態環境局、市住建委、市工信局等部門組成相應的檢查組對各自職責范圍內的應對措施落實情況進行執法檢查；各區政府成立相應督查檢查組對轄區的部門、企業、工地進行督查檢查；市生態環境局派出20個服務組，對16個區（濱海新區設立5個組），采取現場駐點方式開展24小時督導服務。