宮城県は東北地方の太平洋側に位置し、北側を岩手県、南側を福島県に囲まれた南北に長い地形である。地形の概要は西側約1/3が南北に走る奥羽山脈の東斜面であり、残りが仙台平野である。岩手県内における北上高地、福島県における阿武隈高地に相当する高地は宮城県内には存在しないため、気候区分は単純に２地域となる。また海岸線の半分以上を占める仙台湾、石巻湾は宮城における気候に大きな影響を与えている。
平野部における気候の特徴は、太平洋から流入する気流の影響を平野部全体で受けやすい。例えば梅雨期における北東気流（やませ（注１））の影響による冷害が平野部全体に及ぶことなどである。夏季における気温は一般に平野部において高く、奥羽山脈よりで低い。これは標高変化によるところが大きい。また海風の影響で、比較的冷涼となる地域は海岸地域の一帯に限定され、内陸部の平野における海風の影響は少ない。夏季における降水量分布は一般的に南高北低であり、南部の屏風岳（1817m）周辺、阿武隈川河口周辺地域で顕著である。尚、屏風岳北側斜面に位置する青根は冬季においても積雪量が多いため、年間降水量は1900mm程度となる。
冬季における気温は平野部で高く、奥羽山脈側で低い傾向が夏季よりも顕著に見られる。冬季は北西季節風が卓越し、山間地域に低温と降雪をもたらす。平野部においては晴天と西風による強風がみられる典型的な冬季乾燥気候となる。従って冬季における降水量分布は奥羽山脈に多く平野部に少ない西高東低型となる。また奥羽山脈の標高が部分的に低くなる山形県尾花沢と古川を結ぶ鍋越峠付近では、北西季節風が吹き抜ける形となるため、平野部の古川付近では地吹雪に見舞われることが多い。宮城県内の年間降水量は一般的に平野部（白石、仙台、気仙沼）で約1200mm、奥羽山脈で約1700mm〜2000mmである。
注１）やませ：夏季において、主に北日本で吹く冷湿な北東風をいう。
親潮の影響を受けて太平洋側に発生し、これが冷害の原因となる場合も少なくない。
