天津是中国北方重镇，当时北方最大的商业中心，是北宁、津浦铁路的交点，是帝国主义势力在华的汇聚地。当时有39个国家在津设有领事馆，法、英、日、意等国在天津有租界和驻军。日本则把天津视为“征服中国的咽喉”，千方百计要控制它，华北驻屯军司令部就设在这里。
张自忠上任后，在内政方面采取了不少措施。如：整顿吏治，改革用人制度，组织精干的政府；精简财政支出，减轻纳税人负担，发展工商业；清理官产荒地，严控水价，抑制奸商牟取暴利；重视中小学教育，帮助学校购置设备，使教学手段现代化；发展社会文化，开展广播教学，宣传科学、医学、公共卫生常识；兴办福利事业，用以工代赈的办法，解决贫民的生活困难。
张自忠特别痛恨贪官污吏，决心严肃政纪。群众举发公安局侦缉队第二队队长李某滥捕商民，擅自罚款后释放，仅两个多月，就获赃款1万余元。张自忠令立即逮捕。经审讯，李某还与贩毒有关。结果判处有期徒刑8年。对其他违法犯纪者，张自忠均严加惩处。如，市警察局第六分局局长、水上警察局警长、一等警士等因渎职或收受贿赂，均被撤职，有的还押送保安司令部惩办。
在严明法纪、不徇私情方面，张自忠严于律己，以身作则。他任天津市长后，许多亲属、同乡、故旧求他办事、安排工作。对要求办事者，他一律按规定处理；对求职者，够标准者用，否则婉言回绝。曾有一承包商想以65万元承包天津市的税务，签订合同时，只写30万，余款归张个人，张自忠不为金钱所动，严词拒绝。
针对日本在天津驻有重兵的情况，张自忠秘密向一旅长交待：我们的官兵大多来自农村，对市内道路不熟悉，一旦发生战事，很不好办。你叫班长以上的干部换上便衣，每天轮流进市内熟悉地形，要特别注意日租界里的大街小巷。你旅的官兵，除陆军军服外，每人再预备一套保安队、警察的服装，并控制若干辆卡车。一旦与日寇发生冲突，就穿上保安队服装，特别区穿上警察服装，用卡车迅速输送进市内来应付事变。
张自忠深知，日本侵华野心很大，迟早要发动大规模战争，华北地区必有一场恶战。为此，他在忙于政务的同时，还以很大精力整训部队。他千方百计改善部队的武器装备，以提高战斗力，还抓紧军官的培训，除送少数将领到南京受训外，还通过自办教导大队和第二十九军军训团培训大量中初级军官。
冀察政务委员会成立初期，宋哲元在华北立足未稳，想借重日本的势力，对日以“睦邻亲善”为主。张自忠认真执行了这个政策。
张自忠主持津政伊始，先后宴请了日本驻天津总领事、华北驻屯军司令官和参谋长，每次都有亲日派人物王揖唐、曹汝霖、陆宗舆、齐燮元等作陪。日本军政要员也纷纷来天津访问。仅1936年8. 9月，就有关东军参谋长、日本驻华大使和驻苏联大使来访。
为取得日本的支持、合作，宋哲元以“舍小利而保大权”的方针，表示在经济上可作些让步，对日本提出的日中“经济提携”也表示赞同。据此，张自忠积极与日方谈判，签订了一些协议。如成立“中日合办天津电业股份有限公司”、缔结《中日通航协定》、成立“惠通公司’等。张还参加了与日方筹建津石铁路、开采龙烟铁矿、长芦盐输往日本等项目的谈判。
由于冀察当局与日本的经济商谈有些是秘密进行的，社会上出现了种种传言。南京国民政府也认为，矿产资源的开发权在中央政府，地方政府不能擅权，指示宋哲元在中日“经济提携”方面要慎重行事。宋哲元、张自忠得到中央政府的明令，也考虑到舆论界的强烈态度，并通过事实的教育，逐渐醒悟到日本宣扬的中日“经济提携”的实质和后果，因而以各种方式中止或改变了已经开始筹办的项目。对由此带来的日方的纠缠和压力，他们采取消极应付、敷衍塞责的办法，使一些项目拖延不决，不了了之。
还有一件事使国人对张自忠疑惑不解，引起种种猜测，甚至使他的政治面貌模糊不清了。这就是1937年4月，张自忠率“冀察平津国外旅行团”赴日本访问。此时，中日关系已很紧张，1937年元旦后，宋哲元连续发表声明，表示拥护南京中央政府，执行中央的命令。第二十九军广大官兵更是摩拳擦掌，抗日热情高涨。日本驻北平特务机关的头目说：近来抗日空气弥漫平津一带，他们已是“大祸临头”，“如何使宋哲元逃不出我们的掌握，乃是北平特务机关应尽全力的任务”。他们为了控制宋哲元，乃向他发出访日“邀请”。对日的“邀请”，宋哲元不好拒绝，同时他也想力图避免与日本发生冲突，以延长华北的稳定局面。但又考虑到，若自己以冀察当局最高领导人身份访日，一旦日方就“经济提携”等提出无理要求，他没有回旋余地，所以决定由张自忠率团访日，张在日遇到难以回答的问题，可以须请示宋为辞不予答复。从张自忠与一位朋友的对话，也能说明张这次访日的目的和苦衷。问：“为什么要到日本呢？你知道这于你的名誉将会发生不良影响的。”张答：“我知道，但是在和平未绝望以前，我希望能够打开一个局面，维持一个较长的局面，而使国家有更充实的准备，其它毁誉我是不计较的。”
张自忠可谓一心为国，忍辱负重，从他访日期间发生的两件事，就可看出他的爱国立场和民族大节是十分鲜明、坚定的。
旅行团到达名古屋后，张自忠接到中国驻日大使馆的通知，说中国大使回国述职，国际博览会明天开幕，请张代表中国大使主持中国馆的揭幕仪式。张派两个人先去博览会了解情况，发现在中国馆的对面是伪满洲国馆，并挂有伪满的“国旗”。张自忠十分气愤，立即派人向日方交涉，明确指出：东北是中国的领土，我们不承认什么“满洲国”。博览会把所谓的“满洲国”馆放在中国馆的对面，是对中国的极大侮辱，必须立即撤除，否则，旅行团将立即回国。由于我方态度坚决，日方被迫答应了我们的要求。次日，张自忠才主持了中国馆的揭幕仪式。
还有一次，日方安排张自忠参观明治天皇神社，随即邀张到神社对面的几座平房参观。听去过那里的人讲，元朝忽必烈东征日本时，曾有船队在对马海峡遭遇暴风沉没，日本将打捞上来的一些东西，作为战利品陈列在那几座平房里，夸耀日本自古就是一个强国。张自忠知道这些情况后，拒绝去参观。
5月底，张自忠回到国内。这次1个月的赴日旅行观光，使张自忠很懊丧，“中日亲善”究竟是什么？仅仅过了1个月，日本就以行动回答了这个问题。