1922年，在工商大学院内修建了博物馆的办公楼，由当时著名的比商义品公司建筑师比奈设计、监造，为钢筋混凝土结构，设计了防盗门和双重窗户。其为三层楼房，高21米，占地面积300平方米。1925年，在办公楼西端建成陈列馆，为三层建筑，由法商永和营造公司设计。采用放火、防盗、防尘和防震措施，高窗天然采光，窗户密闭而又能自然通风。1930年又在办公楼南首增建新楼，南北二楼又以通道相连接，博物院遂形成完整的格局。1952年天津市政府接收北疆博物院，1957年更名为天津自然博物馆。
　　桑志华著有《中国东北的山区造林》、《华北（黄河及北直隶湾其它支流流域）十年查探记》《桑干河草原旅行记》，作为主要作者与他人合著了《华北及蒙古人种学上的探险记》《北疆博物馆的鸟类及北疆博物馆收藏的树木标本》。桑志华1914年来华，1938年回国，1952年在法国逝世。
　　北方地区最早的博物院出现在天津，它就是由法国神父桑志华创建的北疆博物院。
　　在天津的外国神父，分属不同的教会组织，天主教称之为“修会”。其中有个称为“耶稣会”的修会组织，除了建立教堂进行传教外，还从事地质方面的科学考察活动。耶稣会的传教士中有不少人是著名的学者，桑志华就是其中的一位。
　　桑志华，本名黎桑，法国人，桑志华是其在中国的名字。桑志华青年时代就致力于地质生物学的研究。当时法国来往中国的传教士很多，他经常从传教士那里打听当地的地质生物状况，传教士即将东方见闻的土壤和植被进行一一的描述，他为这片神奇的土地所深深吸引。当时耶稣会传教士已在上海著名的徐家汇教堂建立了中国最早的博物院，馆藏标本采自长江中下游地区。1912年桑志华获得动物学博士学位后，便向耶稣会提出建立北疆博物院以填补北方地区空白的计划。
　　据记载，中国的国宝大熊猫是由法国耶稣会传教士戴维最早发现的。桑志华在中国北方的科考活动同样也有许多重大的发现，如西北赤峰等地的新石器时代遗址，鄂尔多斯地区埋藏极富的第四纪中期化石等，震惊了当时欧洲的学术界。桑志华的考察范围遍及华北、西北地区，最远到达西藏。对这些地区的自然资源和社会风情进行了广泛的调查，都留下了各种自然历史标本。
　　桑志华的活动主要由各地的耶稣会传教士提供经济上的赞助和具体帮助。他搜集的地质、岩矿、古生物和动植物等方面的大量标本和化石，最初储存在天津耶稣会修会帐房崇德堂内，后来标本逐渐地充斥了崇德堂的各个房间，甚至地下室。因此，桑志华向耶稣会提出创建博物院的要求。
　　耶稣会的大本营建在河北献县。1922年献县教区在酝酿天津工商大学的创建计划时，合并考虑桑志华的建议，决定在校内同时修建博物院，以解决标本收藏的难题。建院初期称为黄河白河博物馆，后因藏品来源的拓展，定名为人们所知悉的北疆博物院。
　　1928年5月，北疆博物院陈列馆正式向公众开放，展出了植物标本2万种，动物标本3.5万种，岩石与矿石标本7000种，动物骸骨化石1.8万公斤。各地地理、山川、河流、土壤和动植物分布地图133幅，照片3000余张，以及关于人类学、工商业和农业的调查报告。结合展览还举办有关的科学知识的讲座，这在当时社会上引起了不小的轰动。桑志华为介绍博物院的藏品撰写的出版物，对华北的地质生物研究产生了重要影响。
　　北疆博物院是北方地区创建最早的博物馆，也是中国建立时间最早的博物馆之一。在北疆博物院陈列馆建成之前，桑志华将一些珍贵的植物标本赠给巴黎博物馆、英国皇家植物园和伦敦自然历史博物馆。这些标本现在仍保存在这些博物馆中，也使欧洲人从这些展品中了解到了东方的地质和植被。还激发了法、俄、瑞典、比、奥等国的专家学者来华考察的愿望。他们与桑志华共同进行标本的收集、研究和整理分类工作，其中法国地质古生物学家德日进参加了著名的周口店北京人牙骨的鉴定工作。
　　1937年抗日战争爆发，东北、华北、华东大部分地区被日军侵占，使桑志华的采掘工作被迫中断。天津沦陷后，日军封锁了英、法租界，而此时的欧洲也燃起了战火，迫于形式，桑志华回国，北疆博物院也基本停止了采掘与研究工作