Den amerikanska finansförvaltningen sade att Senat Shipping gav "extensivt stöd" till ett nordkoreanskt företag som redan var föremål för sanktioner.
Det innebär att alla tillgångar som företaget innehar i USA fryses och förbjuder amerikanska medborgare att göra affärer med det.
Senat Shipping har förnekat anklagelserna.
USA:s finansdepartement klargör att åtgärderna mot Senat Shipping även omfattar företagets president Leonard Lai.
Det sades att Senat Shipping samarbetade med Ocean Maritime Management Company (OMMC), ett nordkoreanskt företag som redan var föremål för sanktioner.
Under 2013 beslagtogs ett fartyg som drevs av OMMC av Panamas myndigheter för att ha gömt odeklarerad militär utrustning från Kuba under dess sockerlast.
Enligt de amerikanska myndigheterna ordnade Senat inköp, reparation, certifiering och bemanning av fartyg för OMMC.
"Arms transporter som transporteras av OMMC fungerar som en viktig resurs för Nordkoreas pågående spridningsverksamhet," sade en US Treasury pressmeddelande.
Förenta nationerna och Förenta staterna införde sanktioner mot OMMC i juli 2014 för försök till vapenimport till Nordkorea.
Senat Shippings uttalande bekräftade att man tidigare hade chartrat OMMC-fartyg för att driva en del av sin verksamhet, men säger sedan dess att man hade slutat ta itu med alla nordkoreanska redare.
Firman förnekar alla anklagelser som Förenta staterna har riktat mot den.
Företagspresident Leonard Lai sa att USA: s flytt för att sätta honom och hans företag på svarta listan var "rent baserat på mina historiska affärer med OMMC och inte baserat på något olagligt".
Enligt FN:s sanktioner är Nordkorea förbjudet från vapenexport och import av alla utom handeldvapen. Det finns också separata amerikanska sanktioner som även riktar sig mot Pyongyangs kärnvapenprogram.
USA har svartlistat ett Singaporebaserat rederi över anklagelser om att det stöder olagliga vapentransporter till Nordkorea.