铁方面，第三部门铁道——三陆铁道的北谷湾线、南谷湾线的铁路轨道和高架桥被破坏，一时间全线无法通行。随后开始进行修复工事，依次重开线路2014年4月5日南谷湾线全部开通，6日后北谷湾线全部开通。此外，除了仙台机场遭到严重海啸袭击以外，仙台机场直达铁路的仙台机场站亦遭到严重破坏，于2011年10月1日恢复通车。仙台市地下铁南北线部分高架桥受损，八乙女站损坏，2011年4月29日恢复通车。除东北地区以外，JR北海道，JR四国，JR西日本，JR东海，JR九州运行的多条线路因海啸警报而停驶，但多数已于地震发生后一