在天津美术学院办学百年的历史中，美术学学科建设始终位于学校建设的首要位置。本学科的专业实验室建设始于上世纪80年代，最初应教学之需，设立了版画和雕塑实验室，为我校实验室建设的起步阶段。其后，“九五”至“十四五”期间，随绘画、雕塑各专业课程的整合和实验教学共享特性的凸显，学校利用市教委综合投资，进一步加大资金投入力度，进行学分制等一系列改革举措。2005年，实验中心被评为天津市优秀实验室。2006年，美术学学科被确定为天津市重点投入的市级重点学科，其中包括实验教学体系的建设与完善。2007年，教育部批准我校美术学科的国家级人才创新模式教学实验区的建设。2008年，成立了美术学教学实验中心，作为学校设置的实验教学管理机构之一成功申报艺术类首批“国家级实验教学示范中心”建设单位。2012年，经评审成为“国家级实验教学示范中心”，完善了具有美术学专业特色的实践教学和实验教学体系。

美术学国家级实验中心按专业下设版画实验室、雕塑实验室、中国画实验室、油画材料实验室及造型基础写生基地，共5个实验室，各专业实验室以创作方向或媒介下设共计15个工作室。版画实验室下辖石版、铜版、木版、丝网版、综合版、数码版、水印木版、综合版工作室；雕塑实验室下辖金属雕塑、木雕、石雕、陶艺工作室；中国画实验室下辖中国画材料、文物修复与保护实验室。

中心承担版画、雕塑、中国画等专业本科生及研究生的实验课程，并通过学分制的选修机制面向全校各专业开放，实现多学科、多专业的教学共享。中心实验教学总面积4718㎡，设备总数1474台件，设备总值1389万元。现有专职实验教师41名，其中教授13名，副教授（包括高级实验师）13名，占教学队伍总数的63%。拥有博士学位者7人、硕士学位获得者26人，博、硕学位教师人员占教学队伍总数的80%。学缘结构中，15名教师毕业于其他院校，其中5名教师毕业于国外著名艺术院校，形成了一支结构合理、具有理论与实践教学能力和学术研究能力，师德高尚的教学梯队。

对于美术学各专业而言,实验教学以国画、油画、版画、雕塑作品的技术制作和艺术创作训练为中心，以各门类艺术知识的传授和实验项目的完成为手段，注重学生探索精神的发挥和创造性思维方式的建立，达到人才艺术实践能力、创新能力培养的目的。在长期的实验教学实践中，结合新时期党和国家对教育事业要求，几经修订，中心实验教学基本理念为：“落实立德树人的根本任务，以学生为本，融知识传授、能力培养、德育教育于一体；以理论教学和实践教学为课程建设的两翼，以实验教学改革为驱动力，持续完善实验教学平台和管理机制的建设；注重培养具有探索精神、创新能力、实践能力、技艺融通、创意活跃、德才兼备的高素质艺术人才，培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。”