리아스식 해안을 접하고 해류 영향으로 도호쿠 지방에서는 날씨가 따뜻한 편이다. 일본에서 유수한 원양 어업 기지이고, 고급 중국 요리의 재료인 상어지느러미의 산지로도 알려져 있다. 이와테현과 경계선을 접하고 오후나토시, 리쿠젠타카타시 등 이와테 현 남동부와의 관계가 깊다. 고대에는 오후나토 시 등과 같은 게센 군(気仙郡)에 속했으므로 방언도 비슷하다(게센어).
미야기 현의 북동단에 위치하고 동쪽은 태평양에 접한다. 동부의 가라쿠와 지구로부터 게센누마 지구까지는 산리쿠의 다른 지역처럼 리아스식 해안이 특징적이다. 같은 리아스식 해안에서도 이곳은 이와테현 연안과 비교해 고도가 낮고 완만한 구릉이 많다. 가라쿠와 반도와 이와이사키 사이에는 깊고 복잡한 해안선이 물결이 온화한 게센누마 만을 형성하고 만내에는 오시마 섬이 떠있다. 모토요시 지구에 들어가면 부드러운 해안선을 볼 수 있게 된다. 산리쿠 바다의 쿠로시오 해류의 영향으로 겨울에는 비교적 온난하지만 여름에는 산바람의 영향으로 냉량하다.
2011년 도호쿠 지방에서 발생한 지진으로 인한 쓰나미로 게센누마 시의 항구에 정박해 있던 어선용 기름 탱크가 쓰러지며, 도시의 곳곳에 대화재가 발생하였다. 일본 정부는 자위대를 파견하여 화재를 진하려 시도 했으나, 육상으로의 접근은 불가능했으며, 화재 진압은 불가능한 상황에 이르렀다. 이 때문에 현지 언론들은 최악의 경우, 게센누마 시 자체가 없어질도 모른다는 예측을 하고 있다.[1] 일본 경찰청의 발표에 따르면, 12일 오전 11시 반 기준으로, 게센누마 시를 포함한 도호쿠 지방과 간토 지방의 10개 현에서 총 413명의 사망자가 확인됐으며 부상자는 1128명에 이른다. 또한, 행방불명자 724명이 있다.
2011년 3월 15일 기준으로 도시 인구 중 1만 5천여명만 생존이 확인되었고, 나머지 6만명은 행방이 확인되지 않고 있다.
