仙台藩（日语：仙台藩〔仙臺藩〕／せんだいはん */?），古称仙臺藩。是日本江户时代的一个藩属地。位于东北地方陆奥国仙台郡，藩主是伊达氏，居城是仙台城。石高共62万，是东北地方规模最大的藩。
由外样大名伊达氏统治，直到明治时代被都道府县所取代。石高62万，领地范围是现今的宫城县以及岩手县部分地域，领内的经济发达，加上早期与外国进行贸易，使藩的实际的石高超过100万。每代藩主均被将军家赐姓松平。仙台藩以北主要与盛冈藩等邻接、以西与山形藩等邻接。
德川军在关原之战取得胜利后，开始对日本各地进行领土调整，当时幕府打算将伊达政宗所得的石高大幅增加至100万石，但是政宗被指在关原之战期间煽动和贺忠亲在南部氏领地发动一揆，政宗受到了惩罚，最终薪俸只有62万。
1601年，仙台城完工，自此成为仙台藩的居城。1613年派遣家臣支仓常长出使墨西哥和欧洲，在贸易上取得丰厚的资金，但因为幕府实行锁国，再没有派遣舰队进行贸易。1615年幕府实行一国一城令，每个藩只可拥有一座城堡，不过仙台藩是少数被例外的藩地，白石城是仙台藩的支城，并保留到明治维新才被拆卸。
1658年伊达纲宗就任第三代藩主，纲宗经常在游郭留连，不听家臣的谏言，消息传到江户后，幕府决定作出行动，强行将纲宗隐居，由龟千代（伊达纲村）就任藩主。事件并未结束，叔公伊达宗胜（伊达政宗第十子）掌握实权，尝试垄断藩政，引来以伊达宗重的反对派不满，1671年3月27日宗胜派的原田忠辅斩伤了宗重派的柴田朝意（朝死亡），最终原田忠辅被处刑，事件获得平息。
1697年七名一门及五名奉行家臣向幕府联署要求纲村隐居，与纲村友好的高田藩藩主稻叶正通介入后，拒绝了隐居的要求。家臣们继续向纲村提出隐居的要求。1703年，幕府向纲村提出隐居，由于纲村的长男早逝，由其弟伊达宗房长男伊达吉村继承。吉村继承家督后，成功执行善政，稳定家中内部分裂问题。
戊辰战争期间，伊达家被推举为奥羽越列藩同盟盟首，与西军交战，期间相马藩背叛同盟，加入了西军，仙台藩与相马藩交战，最终仙台藩军队大败，总共有1266人阵亡。伊达家由于带头反抗政府，所以石高由62万石削减到28万石，部分藩士离开藩内往北海道发展以及从事农事耕作。废藩置县实行后，仙台藩被划分成仙台县、角田县、登米县、胆泽县。最后北部气仙郡成为岩手县的领地、南部相马新地町为福岛县的领地，其余领地皆划为宫城县的范围。
仙台藩的实际石高收入超过100万，甚至是250万石。早年除了与欧洲进行贸易外。当地矿产资源丰富，积极开采矿山，积极发展钢铁及养马事业。三陆海峡建设养渔场、以捕获鲨鱼及鲍鱼，制作成鱼翅及干鲍，运送到日本各地售卖。仙台藩主要的农业农作物是稻米，江户主要售卖的米类是来自仙台藩的仙台米。在江户时代中期，幕府在石卷开设铸钱场，制作寛永通宝。
仙台藩有两个支藩，分别是一关藩以及水泽藩。一关藩在1660年创立，初代藩主是伊达宗胜，1671年领地一度回归到仙台藩。1682年，田村氏被分封为藩主，维持到明治维新。此外水泽藩在1695年建立，但维持四年后被幕府废藩。
此外，宇和岛藩和吉田藩的藩主虽是伊达氏，但是两个藩均属于“新的恩惠”（家臣团由米泽时代伊达五十七骑选出来），因不当作仙台藩的支藩，后者是宇和岛藩的支藩。
除了陆奥国本土60万石领地，仙台藩在日本其他地区有两万石知行地。分别是常陆国信太郡、筑波郡及河内郡共9784石，下总国丰田郡270石以及近江国蒲生郡及野洲郡9999石，合共约2万石。此外，仙台藩1859年-1868年在北海道设国元阵屋，负责边境守备。
下列为仙台藩内统率家臣的系统：
1868年，仙台藩的石高由62万石削为28万石，部分藩士离开仙台谋生，当中有不少藩士前往北海道发展。主要移居到今天的札幌市以及室兰市等。当中部分地区的命名与出走的仙台藩士有关。前白石领的人士前往北海道建立白石村（市町村制成立时为白石村），今天札幌市的特别区白石区以此命名，此外手稻区的命名受到了藩士开拓手稻村的影响而命名。北海道的伊达市由亘理伊达氏伊达邦成建立。当别町由岩出手领主伊达邦直所建立。至于登别市在明治时代由片仓邦宪前往幌别郡发展而成，后来更名为登别。
