仙台車両センター宮城野派出所
仙石線の普通列車に運用されている車両が配置されている。2022年4月1日現在の配置車両は以下のとおり。
205系電車(68両) 3100番台4両編成(M1 - M6、M8、M10 - M19編成)17本が配置されている。 M1編成 - M18編成は山手線にE231系500番台が投入された際に首都圏で余剰となった車両を2002年から2004年にかけて改造・転入したものである。M19編成は多賀城駅高架化工事に伴う予備車増加で運用に復帰していた103系RT-235編成の置き換え用として2009年に南武線(中原電車区)の205系1200番台1本を4両編成に短縮し、3100番台化した上で仙石線に転入したものである。 2011年3月11日、東北地方太平洋沖地震による津波で仙石線野蒜 - 東名間を走行していたM9編成が流され脱線し、同年5月1日にかけ現地にて解体作業が行われた。当該編成は同年3月12日付で廃車された。また、石巻駅では到着後のM7編成が冠水して被災し、2012年9月5日から7日にかけて総合車両製作所へ回送され入場したが、2014年12月25日付で除籍され廃車となった。詳細は「東日本大震災による鉄道への影響」を参照
1974年には車体のみ103系後期車と同等のものに載せ替えた編成(モハ72形970番台・クハ79形600番台)が計20両配置され、1979年に通常車が置換えられた後も1985年まで残存していた。これらはのちに機器類も103系のものに交換した上で正式に103系3000番台となり、川越線などに転用されている。
103系電車 2009年4月の時点で4両編成(RT-235編成)1本が配置されており、この編成はJR東日本に残る最後の営業用103系電車であった。 もともと72・73系電車の置換えを目的として、McM'TTcの4両×16本が1979年から投入された。うち1本は1987年に後述の105系に改造されている。 その後、McM'TTcの4両編成×9本・TcMM'Tcの4両編成×9本が1989年から投入された。首都圏への205系電車投入によって余剰となっていたものを、仙石線向けの改造・更新工事を施工した上で入線し、1993年までに1979年から投入したグループを淘汰した。1998年にも105系の置き換え用に4両編成×2本が追加投入されている。 2002年に205系が入線してからは順次廃車されたが、RT-235編成のみ多賀城駅付近の高架化工事の際に車両不足が想定されることから予備車として残存し、2年間の留置期間を経て郡山総合車両センターに入場、トイレ設置、パンタグラフのシングルアーム式化などを行い、2007年3月19日より平日朝のラッシュ時のみ運用され、2009年10月21日、あおば通8時25分発871S列車を最後に営業運転を終了し、同年10月26日に郡山総合車両センターへ廃車回送された。