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  大沽口炮臺最初建於明代嘉靖年間,由早年曾駐防天津衛的戚繼光督造。清代道光二十一年(1841年),清政府對大沽炮臺進行了修建和維護。清代咸豐八年(1858年)繼續維修擴充,其中南岸增設三座炮臺,北岸增設兩座炮臺,並且分別以“威”、“震”、“海”、“門”和“高”五字為名號。至此,大沽口炮臺共有大型炮臺六座,小型炮臺二十五座,置大小炮六十四尊。  1858年5月20日,英法聯軍以6艘炮艇掩護陸戰隊近千人向炮臺側面登陸,清軍發炮反擊,殺傷近百名聯軍士兵。直隸總督譚廷襄卻棄守逃亡,炮臺守軍孤立無援,清軍大約300多人戰死,南北炮臺陸續被英法聯軍攻佔。1859年6月20日,英、法、美三國公使到達大沽口外,清政府要求公使往北方北塘登陸並由清軍保護到北京換約,但遭到拒絕。  1859年6月25日,英法聯軍發兵進攻大沽口展開第二次大沽口之戰,英海軍司令賀布親帶領12艘軍艦於下午3時攻擊大沽口炮臺,清政府守軍發炮反擊使英法軍艦遭受損傷,有4艘聯軍軍艦被擊沉。此後,英法聯軍屢屢遭受重創於當日夜間撤退。  1860年8月1日,英法聯軍出動軍艦30多艘和陸戰隊5000人在北塘附近順利登陸展開第三次大沽口之戰。之後英法聯軍從陸續攻下新河、塘沽,接著從大沽炮臺北側進攻,清軍在奮戰後潰敗,北炮臺被聯軍攻下。之後僧格林沁以咸豐命令放棄南炮臺,剩餘清軍撤退到天津。自此大沽口完全落入聯軍控制。  清代同治九年(1870年),清政府繼續對大沽炮臺進行了修建、維護。清代光緒元年(1875年),清政府再次對原有炮臺進行了整修和擴建。1900年,提督羅榮光率守軍及義和團在大沽口炮臺迎擊八國聯軍,為大沽口炮臺之戰_(1900年)。因清朝戰敗,根據清朝與八國聯軍簽署的《辛丑條約》規定,列強要求清政府將大沽口炮臺拆毀。最後在南岸與海河北岸各留下一座碉堡,但兩處距離海岸線都有段距離,已無防禦用途。  1988年,中華人民共和國國務院將大沽口炮臺遺址公佈為全國重點文物保護單位。2005年,中共中央宣傳部又將大沽口炮臺遺址命名為中華人民共和國全國愛國主義教育示範基地。

  大沽口炮臺博物館佔地面積為1000餘平方米,總建築面積為3585平方米,設計造型為“不規則放射狀”,整體建築材料為鏽鋼板,博物館內部分為展廳、臨時展廳、放映廳、庫房和其他附屬用房等。展廳內設有四大展區,主題分別為“大沽口”、“戰爭”、“辛丑條約”、“永遠的大沽口”。其中,“大沽口”主題展廳展現了大沽口的歷史地位和戰略地位。“戰爭”主題展廳展現了展館外主題紀念公園中的展品和戰爭的效果。“辛丑條約”主題展廳展現了辛丑條約簽訂的過程。“永遠的大沽口”主題展廳透過該展廳的玻璃窗重點介紹了大沽口炮臺遺址。
大沽口炮臺原為中國明清時期北方海防的軍事防禦設施之一,是三次大沽口戰役的主戰場。該遺址目前位於中國天津市濱海新區東炮臺路。目前,大沽口炮臺被中華人民共和國國務院批准為全國重點文物保護單位,天津市文物保護單位和中華人民共和國全國愛國主義教育示範基地,目前為大沽口炮臺博物館和大沽口炮臺遺址公園,為“津門十景”之一。