센다이만 중 오시카반도와 마쓰시마만 지역은 리아스식 해안이고, 나머지 70 km 지역은 사구 해안이다. 센다이만으로 기타카미강, 나르세강, 나나기타강, 나토리강, 아부쿠마강 등이 흘러들어가 퇴적되는 모래 양이 파도로 침식되는 양을 훨씬 뛰어넘어 오랜 세월이 걸쳐 해안선이 전진하고 충적 평야가 만들어졌다. 5000년 전과 비교하면 해안선이 이시노마키시에서 5.5 km가, 센다이시에서 3 km가, 와타리정에서 6 km 정도가 전진한 것으로 추정된다. 하지만 1965년 이후부턴 하천 상류의 댐 및 항만 건설의 영향으로 해안선이 후퇴하기 시작했다.[3] 해안선의 흐름은 이시노마키시에선 동쪽에서 서쪽으로, 센다이시 부근에선 남쪽에서 북쪽으로 흐르고 있다.[3]
이시노마키만은 오시카반도 지형의 영향으로 외해의 파도를 막기 때문에 해수면이 잔잔하다. 마쓰시마만은 다도해의 안쪽에 있는 만으로 섬이 파도를 막아서 파도가 거의 없다.
센다이만 인근 해역은 미야기현 해역 지진의 진원지이기도 하다. 동쪽엔 태평양판이 북아메리카판 아래로 섭입하면서 만들어진 일본 해구가 있다. 기타카미산과 아부쿠마 고지는 판에 밀려 생긴 습곡 산지가 침식되어 만들어진 것이지만 두 산 사이에 있는 센다이만의 습곡은 해저에 있다. 마지막 빙기 당시 센다이만은 모두 육지로 드러났을 정도로 얉았고, 현재에도 수심 50 m 이하의 얉은 대륙붕이 펼쳐져 있는 지형이다.
어업
주요 어업 자원으로는 가자미, 붕장어, 피조개, 개조개, 성게류, 굴이 있다. 내해의 마쓰시마만에선 굴 양식업을, 해안선으로부터 2 km 떨어진 센다이 남부 외해에선 김 양식업을 한다. 도호쿠 지방 태평양 해역 지진(동일본대지진)의 영향으로 센다이만 남부에 진흙이 광범위하게 퇴적하여 꽃게 개체수가 급증해 2015년엔 일본 내 꽃게 어획량 1위를 차지하기도 했다.[4]
