[表示]節内の全座標を示した地図 - OSM 仙台市都心部周囲には広瀬川や青葉山などの自然があり、また都心部にも街路樹などの緑が多いことから、「杜の都」との雅称をもつ。市は「学都仙台」「楽都仙台」などのキャッチコピーも用いている。東北を代表する港湾およびサーフスポットである仙台港（仙台塩釜港）が北東部に、宮城県内の純観光地の中で宿泊客数第1位を誇る秋保温泉が南西部に、宮城県内で利用者数1位を誇るスプリングバレー泉高原スキー場が北西部にある。中国では、魯迅が留学した都市として知られる。 東日本等や海外（参照）の商店街イベントとして定着した七夕まつり（仙台七夕）、旧・仙台藩地域での仙台初売り、地方では困難な公的財源に頼らない大規模イルミネーションイベントのSENDAI光のページェント、「街角無料音楽祭」の定禅寺ストリートジャズフェスティバル、および、それがバリアフリー化したとっておきの音楽祭等、市民が中心となって創り上げた都市イベントを数々生み出しており、その運営ノウハウやフォーマットを市外・県外に移出する文化都市でもある。 現在の仙台市の推計人口は、東北地方の中で最も多い約109万人で、宮城県民の47.1%が居住し、秋田県よりも人口が多い。その仙台市が県内総生産の55.5%、県民所得の58.3%を占めており（2013年度）[1]、「仙台一極集中」と言われることがある[2][3][4]。また、仙台都市圏（広域行政圏）の推計人口は約153万人で、宮城県民の66.3%が居住する。このような集積度と東北における拠点性により、物販面では隣県に及ぶ仙台経済圏を形成している。 当市はかつての宮城郡南部と名取郡北部に市域が広がるが、両郡の東部に広がる仙台平野（狭義）は、西と北を陸前丘陵[注 1]、東を太平洋の仙台湾、南を阿武隈川に囲まれる。また、同平野の北部は長町-利府線断層帯[5] を境に、北西側が洪積台地、南東側が沖積平野に分かれる[6]。当地は、畿内に端を発する山道（後に東山道に再編）と海道（後に東海道に再編）とが合一する唯一の地[注 2]であり、その合一した街道は後年、奥大道や東街道と名称を変えながらも同断層帯およびそれに続く高舘丘陵[注 1]の東縁に沿って南北に通る重要な道として存在し続けた。伊達政宗による仙台開府以前の当地では、この街道沿いを中心に、同断層帯・丘陵より東側の沖積平野にある自然堤防などの微高地（以下「東方微高地」）にのみ町場が形成された[7]。「東方微高地」には、4世紀末頃に東北最大の雷神山古墳（現名取市、地図）や県内2位の遠見塚古墳（地図）が築造され、7世紀半ばの陸奥国設置後は国府とされる郡山遺跡（地図）[8][注 3]や多賀城（現多賀城市、地図）[9]、さらに陸奥国分寺（地図）や陸奥国分尼寺（地図）など同国の重要施設も置かれた。

市街地は太平洋に開けた平野部に位置し、気候区分は太平洋側気候三陸型気候区に分類される。冬は海から近いことと晴天が多いため、東北地方としては温暖である。八王子市や宇都宮市といった関東地方の都市よりも最低気温は高く、真冬日は稀である。東北地方の県庁所在地の中で最も降雪量が少なく、積雪が一週間以上残存することは少ない。夏は太平洋からの海風の影響で気温はあまり上昇せず、夏日にはなるが真夏日・熱帯夜が少ない。また、霧の発生回数が政令指定都市の中では抜きん出て多いが、これは海上からの「移流霧」が主要因である[25]。梅雨から初夏、秋分前後には、北東からの冷たい海風により、曇りがちとなって冷え込むことがある。 年間平均気温：12.4 ℃、降水量：1254.1mm、日照時間：1796.1時間。真夏日と真冬日の合計（うち真冬日1.7日）は19.6日で、都道府県庁所在地の中で最も少ない。2番目は水戸市の約33日で、東京都（千代田区）の約49日と比べても非常に少ない。春から夏にかけて東風が卓越し、オホーツク海気団の冷涼湿順な海風が入り、奥羽山脈によるフェーン現象の影響を受けにくいことが要因である。冷涼な海洋性の気候で寒暖の差が少ないと言える。 地名の語源は諸説があり、 国分氏が「千代城」と名付けたことが由来とする説。これは城の位置に千体仏があったためで、千体が転じて「千代」となった。転じた理由としては、城が千代（ちよ）に栄えるようにという願いからつけられたという説がある。その後、伊達政宗が「仙臺」（新字体で「仙台」）と改名した。 アイヌ語の「セプ・ナイ（広い・川）」が「せんだい」になったのであり、広瀬川が仙台の名の由来という説。 仙台城のある川内地区を音読みで「せんだい」としたことが由来との説。 などが主なものであるが、1.の国分氏由来の説が一般的に信じられている。 政宗が改めた「仙臺」との表記は、中国の前漢代（紀元前206年 - 8年）の故事とそれを題材にした唐代（618年 - 907年）の漢詩に由来する。

宮城県は東北地方では最も面積が小さく、自然障壁の少ない仙台平野に県民の大半が居住するため、その中心である仙台市への一極集中がみられる[32]。平成17年国勢調査での県内人口占有率は43.43%、22年調査では44.55%、宮城県市町村別推計人口の平成23年7月1日付で45%を突破した。また、同24年1月1日付で県内人口2位の石巻市の7倍を超えた。市内の人口は65歳以上が割合を増やしているが、大学や各種専門学校が多いため（→「学都仙台」）、若年者人口の割合が大きい。 支店経済都市と言われる仙台市は、人事異動に合わせるように統計上、年度末に約2万人が流出し、年度始めにほぼ同数が流入する。近年は、3月・4月に差し引き約5,000人程度総人口が減少し、5月・6月に回復する。同様に、第2四半期末から第3四半期始めの9月・10月にも人口が減少し、11月に回復する。 2000年代になると人口の社会増（転入超過）は僅少になり、2004年（平成16年）度からは社会減（転出超過）に転じた。転出先のトップは東京都であるが、隣接する富谷市・利府町・名取市などでの宅地開発の進展も、転出増の背景となっている。社会減を自然増で補う形で数千人/年程度の人口増となっていたが、2011年に発生した東日本大震災により、人口動態が大幅に変化した結果、社会増が回復基調にある。2012年における仙台市の転入超過は、東京23区に次ぐ全国2番目の数値となった[33]。