天津中山公园与孙中山先生有著深厚的渊源，因为在中华民国建国元年（1912年）孙中山先生在该公园发表重要演说而知名，8月24日，孙中山先生应袁世凯之邀北上共商国是，并到公园官绅欢迎会，即席发表演讲。孙中山先生曾经两次在这个公园巡视演讲。公园的名称也是为纪念他而改的。
这个清末时期建成的公园可以说成是由袁世凯促成的。由于清朝末年，天津的爱国实业界人士积极倡导以国家民族工业来拯救清朝疲弱的国力，为显示天津工业发展状况，他们在建造一个叫做“劝工陈列厅”的同时，亦筹建了一个向外开放的公家园林，称为“劝工会场”。袁世凯乘机以会场为范例，向清廷劝说推行他主理的“新政”，为自己仕途迈进一步。当时这个公园就陈列了很多中国的工业产品和工艺示范。
周恩来亦因为在孙中山先生联俄容共的第一次国共合作期间，于民国4年（1915年）6月6日，为天津救国储金募捐大会，曾到过天津中山公园登台演讲，号召国民振兴国家经济，誓雪国耻，决不做亡国奴。他更加写了《广募救国储金致友人书》作为宣传。
除此之外，天津中山公园是现代中国的一个请愿集会的场地。较著名的有于清宣统2年（1910年）12月在天津掀起的资产阶级立宪请愿热潮，当时正值在北洋法政专门学堂读书的著名革命家李大钊亦以学生身份参加了请愿。还有在民国8年（1919年）6月9日天津各界人士在公园举行大会，声援北京爱国学生的五四运动，要求取消丧权辱国的二十一条，和拒绝在巴黎和约上签字