仙台湾
他方、石巻は平安時代から太平洋側の海運と北上川水運の結節地として機能していたかもしれない。奥州藤原氏が栄えた平泉の遺跡で、東海地方で作られた渥美窯や常滑焼が大量に見つかっている。これらの輸送路について、陸路では困難であるから太平洋と北上川を使った舟運によるものだろうと推測されている。もっとも、当時の北上川本流が石巻に注いでいたのかといった不確定の要素もある。
江戸時代になって伊達政宗が仙台に居城を築くと、仙台湾内にある複数の港が仙台藩の外港としての役割を担った。名取川河口の閖上は政宗が仙台開府以前にも用いていた港で、仙台開府後は仙台の城下町が名取川支流の広瀬川近くに作られたことで、城下郊外と直接繋がる港になった。阿武隈川には河口北側に蒲崎湊、南側に荒浜があった。両者共に米の積み出し港であり、蒲崎湊には仙台藩の米が、荒浜には伊達郡や信夫郡、米沢藩の米が集められていた。北上川河口の石巻は、仙台藩の政策で1622年(元和8年)に米蔵が設置され、これ以後、主に江戸へ向けての廻米の集積地、積み出し港として発展した。この頃は白石宗直や川村重吉(孫兵衛)によって北上川の治水工事が行われ周辺の開墾が進んでいった時期でもあった。石巻には仙台藩の蔵だけでなく、盛岡藩の米蔵も建てられ、鳴瀬川と北上川流域各地から米が集まった。
江戸時代前期に水運のための運河が仙台湾沿いにいくつか作られた。最初に作られたのは名取川河口と阿武隈川河口を結ぶ木曳堀である。
潮干狩りは、内海となっている石巻湾の万石浦、松島湾のいくつかの島、阿武隈川河口近くにある鳥の海、相馬の松川浦で行うことが出来る。
石巻市は1940年代後半からこれに替わる新港湾の建設を模索し、また宮城県も石巻に工業港を設置する構想を持っていた。立地の選定や予算の問題もあったが、北上川河口から西方の釜地区に掘り込み式の工業港を建設することが決まった。1960年(昭和35年)に建設工事が始まり、1964年(昭和39年)に重要港湾に指定され、1967年(昭和42年)に開港した。港湾後背地には、石巻に戦前からあった製紙業に加えて、主に軽工業の工場が立地した。その後、副港として雲雀野地区に日和港が計画、設置された。
1960年(昭和35年)池田勇人内閣が「所得倍増計画」を打ち出したことを背景に、1964年(昭和39年)仙台湾地区が新産業都市に指定された。この中で仙台市東部の海岸に掘り込み式人造港の仙台港の建設が打ち出され、仙台港は重化学工業が集積する工業港となることが想定されていた。1967年(昭和42年)に建設が開始されたが、建設中の1969年(昭和44年)に仙台港へのフェリー埠頭設置が中央港湾審議会で決定され、また東京湾に集中する物流の緩和を目的に、仙台等に総合的機能を持つ国際貿易港を作るという閣議決定がなされるなど、当初の工業港としての計画は変更された。こうして工業港と商業港の機能を合わせ持った港湾として、仙台港は1971年(昭和46年)に開港した。港の後背地には火力発電所や石油精製所、ガス工場などが立地し、1973年(昭和48年)に苫小牧港と名古屋港と間にフェリーが就航した。2001年(平成13年)には特定重要港湾に指定された。