江戶時代初期
在江戶時代，仙台藩曾主持開墾北上川河流域的濕地地區等新的耕作區，據說因此又增加了約100萬石的财政收入，另外又開始了一種被稱為“買米制”、實際上是一種專賣制度的實施，将米沿東部航線運往江戶出售，獲得巨大的利益，甚至曾經一度占據了江戶流通米的半數。得益于航路貿易，石卷港的發展很快，同時仙台藩還将一部分米和水産品出售往大坂，借以加強與公方之間的聯系。
另一方面，從三陸海岸捕撈的鮑魚和鲨魚，在經過加工成幹鮑和魚翅之後以“長崎水産”的名義出售往中國（在江戶時代，由于鎖國政策，隻允許長崎、平戶、堺等港口對中國開放）。三陸産的幹鮑在中國（清朝）被稱為“吉品鮑”，對其評價很高。另有一說，吉品鮑之所以得名“吉品”就是源自時屬仙台藩領内，今岩手縣大船渡市吉濱灣的名字，其真實性待考。
1613年（慶長18年），伊達政宗曾經為與歐洲進行通商，令支倉常長出使羅馬。當時，西日本地區諸藩一直在從事與東南亞一帶殖民地的貿易活動，不過伊達政宗認為直接與歐洲進行貿易将會獲得更大的利潤。但由于交涉不利，同時礙于日本的鎖國政策，最終伊達政宗未能如願以償。
著名人物
蘆東山（1696-1776）是日本江戶中期的仙台藩儒學者，本姓岩淵，後改姓蘆野，名德林，号東山。
仙台藩米
水稻種植業是仙台藩最重要的經濟支柱。為了獲得更高的産量，藩政府實施買米制，提高農民的勞動積極性。不過，依賴米貿易的财政很容易受自然狀況、米市漲跌的左右。一旦歉收，就會讓藩政府負債累累，不過如果遇到豐收的話，則可以一口氣全部償還清債務，其經濟特點倒真有點像“農業也是戰争”這句俗語所講的一樣。
戊辰戰争
1868年（明治元年），舊曆戊辰年，明治維新拉開帷幕，天皇軍與佐幕軍爆發了戊辰戰争。仙台藩與周邊諸藩結成奧羽越諸藩同盟并被推舉為盟主。不過仙台藩在此時卻對會津藩以及莊内藩抱有同情，在藩政策上優柔寡斷。盡管仙台藩擁有數量龐大的兵力，同時從蝦夷地區（北海道）警備開始，仙台藩就擁有比西軍（即天皇軍）性能優越的武器。
但由于其軍制方面的落後，同時特别是在能夠全面的統禦部隊的将兵之才方面的缺乏，導緻仙台藩的總體作戰實力并不強。後來，相馬藩反水，倒戈天皇軍。仙台藩與相馬藩在駒之嶺（今宮城縣相馬市駒之嶺一帶）展開戰鬥。但仙台藩各部隊卻望風而逃，各重臣亂作一團，結果很意外的，仙台藩戰敗，向天皇軍開城投降。
明治政府追究其叛軍盟主的責任，将其俸祿從原有的100萬石減到了不到其原俸祿三分之一的28萬石。如此激烈的懲罰徹底打亂了仙台藩武士們的生活。有人開始務農，也有大量的武士前往北海道去尋求新的天地。在仙台城東一番丁，沒落士族們開始從事商業，為仙台市的中心商業地“一番町”打下了基礎。
此後，伊達氏便一蹶不振，雖然紀州藩出身的明治時代日本外務大臣陸奧宗光的本姓是伊達，但他并不是仙台伊達氏的後裔，而是在伊達政宗之前便遷居到駿河國一帶的駿河伊達一門的族人。仙台藩武士集團主要成員的移居地：劄幌市周邊、以及室蘭市周邊。
原白石城城主，管轄今宮城縣南部、白石市周邊地帶的仙台藩重臣片倉氏，與其族人和家臣一同遷到了劄幌市周邊（劄幌市白石區·劄幌市手稻區）以及登别市幌别一帶（今：室蘭市東北向）。舟岡氏則亘理伊達氏的居住地附近落腳（今：伊達市舟岡地區）。
原管轄宮城縣北部、今大崎市岩出山周邊的亘理伊達氏遷居到了今北海道伊達市。角田氏的主體部分遷至今室蘭市之後，又有一部分原家老在空知地方安家（今：栗山町角田地區）。位于岩手縣的一關藩和水澤藩分别遷至白老町和劄幌市豐平區。
至此，由于在戊辰戰争中的失敗，仙台藩的武士大量外遷，同時也帶走了大多數的知識階層。這對今後宮城縣的産業發展産生了很糟的影響。
同時，仙台藩的主要設施被新政府接收。在仙台城二之丸設立東北鎮台（後改為仙台鎮台，是陸軍第二師團的前身），在三之丸設立練兵場。伊達政宗隐居所在地的若林城（今若林區）設立了宮城縣集治監（監獄），曾經用來收容西南戰争（注⑵）中的戰俘。
在明治政府頒布廢藩置縣令之後，仙台藩被改為了仙台縣、角田縣、登米縣、膽澤縣。後來，原仙台藩北部（今岩手縣北上市以南地域以及沿岸的氣仙郡）歸并到岩手縣，新地町被規劃到福島縣，其餘地區統一改為宮城縣。
注⑵1877年（明治10年），熊本縣、宮崎縣、大分縣、鹿兒島縣士族武士起兵對抗明治政府，曆時十年，終以失敗告終，史稱西南戰争，亦稱西南役、丁醜之亂、十年戰争、私學校戰争，是明治初期士族暴動中規模最大的一次，也是日本曆史上迄今為止最後一次内戰。
