仙台フィルは、1973年に市民オーケストラ「宮城フィルハーモニー管弦楽団」として誕生し、翌年に初の定期演奏会を開催して本格的に活動を開始した。1983年に芥川也寸志（～89年）が音楽総監督に就任し、現在の礎を築いた。1989年「仙台フィルハーモニー管弦楽団」への改称とともに外山雄三（～06年）が音楽監督に就任、1999年度河北文化賞を受賞、2000年には欧州公演を成功させるなど飛躍的な発展を遂げた。2006年にパスカル・ヴェロが常任指揮者に就任、さらにアンサンブルに磨きをかけ現在に至っている。
2011年3月11日に東北地方を襲った東日本大震災による影響で、仙台フィルは数ヶ月にわたり演奏活動を中止せざるを得ない状況となったが、「音楽の力による復興センター・東北」と協力し音楽を被災者のもとに届けながら絆をつなぐ活動を行い、それらの活動が評価され2011年度エクソンモービル音楽賞洋楽部門本賞と渡邉曉雄音楽基金特別支援を受賞した。震災から2年を経た2013年には独立行政法人国際交流基金主催によるロシア公演で被災地を代表して演奏し、震災後に世界から寄せられた支援への感謝の気持ちと、被災地で音楽を奏でる楽団の姿が広く全世界に紹介された。2016年、NHK-Eテレは仙台フィル東京特別演奏会とともにドキュメンタリー番組「音楽になにができますか」を放送、番組は大きな反響を呼んだ。
本拠地、日立システムズホール仙台コンサートホールでの「定期演奏会」は2016年に300回を数え意欲的な取り組みが高く評価されているほか、 さまざまなジャンルとの共演による「サマーフェスティバル」、宮城県内で開催される「マイタウンコンサート」、数多くの新作委嘱初演を行っている「日本の現代作曲家」など多彩な活動を繰り広げている。
2001年から開催されている仙台国際音楽コンクールでホストオーケストラとして出演し、各方面から高く評価されているほか、2006年秋から開催されている「仙台クラシックフェスティバル（せんくら）」で広く市民に親しまれ、音楽文化の中心的役割を担っている。加えて仙台フィルは県内外での各種コンサートへの出演や文化庁による全国の小中学校訪問など年間100回を超える活動を展開している。（2017年4月現在）