八国联军在灭绝人性的烧杀淫掠的同时，还对天津分区占领，实行残酷的殖民统治。7月30日，帝国主义各国在天津设立“暂行管理津郡城厢内外地方事务都统衙门”（简称都统衙门），下设巡捕、卫生、财务、粮食及中国私人财产管理等部门，开始对天津、静海、宁河一带进行殖民统治。帝国主义各国为扩大在天津的侵略势力，还拼命争夺地盘，扩大租界。俄国将老龙头车站附近大片土地划为“租界”，面积多达5917亩，并声称这是俄国部队通过战争行动而取得的财产，是“征服者的权利”。同年12月30日，沙俄逼迫清政府签订《天津俄租界条约》，将霸占的“租界”合法化。英、法、日等国纷纷仿效，将租界外沿领土划归界内。意大利、比利时和奥地利也各自独占一块地方，竖起界碑，作为自己的统治地盘。1901年9月7日《辛丑条约》签订后，帝国主义各国本应从天津迅速撤兵，但它们一再推托，迟迟不把天津地区交还中国政府。直至1902年8月15日，各国才以不许中国军队在天津四周20里内驻扎等为条件，撤销都统衙门，向直隶总督袁世凯举行移交天津地区的仪式，勉强从天津撤出驻军。
天津都统衙门
天津都统衙门，全称是“暂行管理津郡城厢内外地方事务都统衙门”，又称“天津临时政府”。是八国联军攻陷天津后建立的殖民统治机构。
早在联军攻占天津之前，各国的指挥官就在酝酿武力统治天津的问题。1900年7月16日，即联军攻占天津的第二天，沙俄海军中将阿利克谢耶夫便借口讨论恢复天津秩序，召集各国指挥官会议，建议设一临时政府来管理天津，委派一名具有行政权的总督主持临时政府的工作，总督之下根据出兵的国家数目设立只拥有发言权的8人委员会。由于沙俄乘机独掌天津大权的意图明显，遭到多国指挥官的反对。7月18日，阿利克谢耶夫又召集第二次联军指挥官会议，提出由三国委派三名具有同等权力的成员，组成“临时政府”，这一折衷方案获得与会国的一致同意，并通过了由俄、日、英三国提出的沃加克上将、青木宣纯中佐和鲍维尔中校三人担任委员的提议。
7月30日，天津都统衙门在原直隶总督衙门旧址成立。俄、日、英三国各推出的一名军官组成三人委员会，三人均称“都统”。至11月，又增加法、美、德军官各1名，扩大为六人委员会，次年4月15、日，增加意大利军官1名，变成七人委员会，5月10日，美国代表退出，又变成六人委员会。分设总文案（即秘书处）、汉文案、巡捕处、发审司、库务司、工程局、卫生局、河巡捕等八个部门，均委外国军官和“中国通”掌管，另有一支由900名侵略军组成的“巡捕队”。起初，都统衙门的管辖范围为“天津城内及城外直到土围子一带的地方”，到1901年2月13日，其管辖范围扩展到天津四郊，设塘沽区、军粮城区、天津城区、天津南区和天津北区5个区进行管理，除天津城区外，每区委派1名军官担任区长官，在服从委员会领导的前提下，区长官有独立处理区内事务的行政权、用人权、治安权、司法权、征税权及开发权。由于统治区的扩大，天津都统衙门改名“天津地区临时政府”。天津都统衙门享有立法、行政、司法全权，对天津城乡居民实行残酷的军事殖民统治，是帝国主义联合侵华的一个重要组成部分。
都统衙门的主要职能是镇压与防范人民反抗，它以重建秩序、保障安全为由，对义和团及天津官民进行血腥镇压和威胁恫吓，其巡捕队对城区分段清剿，两年多时间经审判而被杀害的中国人有66人，而巡捕队在各地区就地处决者更不计其数。
都统衙门的殖民统治还表现在拆毁城墙及破坏军事设施和防御工事上。它把天津城墙全部拆除，削平了天津、北塘、山海关、大沽、芦台、新河等20多处兵营和炮台，清政府在北直隶经营多年的防御工事被荡除。
都统衙门的殖民统治还表现在无偿霸占天津官民财产、横征暴敛方面。它将天津地方政府的财物及许多官绅之家、富商大贾因逃避战乱而遗弃的家财全部没收。而后，广设税卡，大收捐税，共收捐税275万余两，支出257万余两，支出款项除相当部分用于发放各国委员及雇员的工资外，还用大量财力修建游乐厅、跑马场和妓院等，也有一部分用于疏河、修桥、修路等，但这不是为造福天津人民，而是为扩大军事侵略和榨取天津人民血汗服务的。
《辛丑条约》签订后，清政府与有关各国交涉交还天津。直到1902年5月间，公使团才允许交还天津，与各国商洽接收事宜。8月15日，直隶总督袁世凯接收天津，都统衙门撤销。
袁世凯在奏折中详述其接收天津的经过：“查天津交还一案，应由臣率同在津文武地方官前往接收，当经檄饬津海关道唐绍仪会同长芦盐运使杨宗濂、天津道张莲芬、天津镇总兵吴长纯等，督同天津府县暨随带文武各员弁，先期赴津，于七月初五日与各国驻津都统及各执事司员接洽晤面，各都统等均接见甚欢，任听华官在天津地方部署一切，并准各委员至该都统署