Ishinomaki kehittyi linnanaluskaupunkina jo Kamakura-kaudelta lähtien. Edo-kauden alussa 1600-luvulla siitä tuli merkittävä satamakaupunki osana Sendain daimiokuntaa. Sieltä kuljetettiin riisiä Edoon. Rautateiden rakentamisen myötä 1800-luvun lopulla se hetkellisesti taantui, mutta kukoisti sittemmin kalastussatamana, jonne sijoittui myös elintarvike-, kone- ja paperiteollisuutta. Kaupunkioikeudet osana Japanin nykyistä kunnallishallintoa Ishinomaki sai vuonna 1933. Kaupunki laajeni huomattavasti vuonna 2005, kun siihen liitettiin kuusi maaseutukaupunkia: Kahoku, Kanan, Kitakami, Monou, Ogatsu ja Oshika. Ishinomaki kärsi suuria vahinkoja vuoden 2011 Tōhokun maanjäristyksen aiheuttamassa tsunamissa, kun 3 552 ihmistä sai surmansa ja 20 043 asuinrakennusta tuhoutui kokonaan.