仙山線（せんざんせん）は、宮城県仙台市青葉区の仙台駅から山形県山形市の羽前千歳駅を結ぶ、東日本旅客鉄道（JR東日本）の鉄道路線（幹線）である。運行系統としては、奥羽本線の羽前千歳駅から山形駅までも含む。
宮城県の県庁所在地である仙台と山形県の県庁所在地である山形とを結んでいる。名称は、仙台と山形から頭文字を1字ずつとって付けられた。日本初の交流電化が行われた路線でもある（詳細は「#日本初の交流電化」の節を参照）。
全線にわたって高速バス（仙台 - 山形線）と競合関係にあり、運行本数は高速バスの方が圧倒的に多い。
概要 起点の仙台駅で東北新幹線および東北本線に、終点の羽前千歳駅では奥羽本線に接続している。羽前千歳からはすべての列車が奥羽本線の山形駅に直通するため、運転系統としての仙山線は奥羽本線羽前千歳駅 - 山形駅間を含んでいる。同区間には軌間の異なる山形新幹線／山形線（軌間1,435mmの標準軌）用とは別に独立した軌間1067mmの狭軌の単線が仙山線用に敷設されており、北山形駅 - 山形駅間は左沢線の列車と共用している。
全線が仙台市内と山形市内にあり、東北本線との分岐部分で僅かに仙台市宮城野区、奥新川駅 - 仙山トンネルの間は一部太白区を通るものの駅や信号場などの施設はなく、駅はすべて仙台市青葉区内と山形市内にある。途中で他の市町村を通ることなく県庁所在地同士を直接結び、かつその両都市のみで完結するJRの路線は仙山線のみである同様の路線としてJR以外では、京阪電気鉄道の京津線がある（京都府京都市と滋賀県大津市）。。
県境付近は奥羽山脈が跨る勾配の厳しい山岳区間で、運行車両にもそれに対応する性能が求められるほか、秋季には車窓から紅葉を見ることができる反面、落葉によって車輪の空転が引き起こされ、ダイヤが乱れやすい。車輪が空転する状況が予想される場合は機関車が「落ち葉掃き列車」として走行することがある。この「落ち葉掃き列車」には、当初仙台車両センター所属のED78形電気機関車が使用されていたが、同型式の全廃後はED75形電気機関車に変更され、近年は郡山総合車両センター所属のDE10形ディーゼル機関車や、落ち葉掃き用の装置を仮設したE721系電車が使用されている。
1972年（昭和47年）から仙台市内区間は特定都区市内の対象路線となった。当初仙山線で対象となるのは北仙台駅のみであったが、後の新駅開業及び旧宮城町の仙台市への吸収合併に伴い宮城・山形県境の奥新川駅まで拡大している1988年の奥新川駅までの指定拡大による影響で仙台市内までの200 km以上の長距離切符の場合、運賃計算上の営業キロは仙台駅までとなるため仙山線や山形駅を含む奥羽本線の山形県内の一部の駅に至っても仙台市内までの200 km以上の長距離切符を購入し、乗り越し精算をすると奥新川駅からの乗り越しの扱いとなるため山形県内の各駅への本来の経路指定よりも数十円から数百円程度安くなる場合がある。。2003年（平成15年）からは仙台駅 - 愛子駅間がICカード乗車券「Suica」の仙台エリアに含まれ、2004年（平成16年）からは仙台駅 - 山寺駅間が「仙台まるごとパス」適用区間となった。仙山線の各種案内サインなどに用いられるラインカラーは、黄緑色に設定されている。2014年（平成26年）4月1日からは全線が大都市近郊区間として新設された「仙台近郊区間」となり、同日から作並駅・山寺駅で - 東日本旅客鉄道、2013年11月29日。、2024年（令和6年）3月16日より羽前千歳駅でもICカード乗車券「Suica」が利用可能となった。
仙台駅 - 北仙台駅間は仙台市地下鉄との代替輸送（振替輸送）対象路線に指定されており、当該区間が運転見合わせとなった場合は、仙台市地下鉄南北線（仙台駅 − 北仙台駅 − 台原駅）への振替乗車が認められる場合がある。
+「仙山線」の定義区間山形県宮城県山形駅羽前千歳駅 仙山トンネル仙台駅路線名奥羽本線 (4.8 km)仙山線 (58.0 km)運行系統仙山線 (62.8 km)
路線データ
路線距離（営業キロ）：58.0 km 管轄（事業種別）：東日本旅客鉄道（第一種鉄道事業者） 軌間：1,067 mm 駅数：18（起終点駅含む） 仙山線所属駅に限定する場合、東北本線所属の仙台駅、奥羽本線所属の羽前千歳駅『停車場変遷大事典 国鉄・JR編』JTB 1998年が除外され、16駅となる。 複線区間：なし（全線単線） 電化区間：全線（交流20,000 V・50 Hz） 最急勾配：33.0 ‰ 閉塞方式：特殊自動閉塞式（軌道回路検知式） 保安装置 ATS-Ps（仙台駅 - 愛子駅間） ATS-SN（愛子駅 - 羽前千歳駅） 最高速度：95 km/h 運転指令所：仙台総合指令室 (CTC) 準運転取扱駅（入換時は駅が信号を制御）：作並駅 車両基地：仙台車両ベース 大都市近郊区間：全線（仙台近郊区間） 特定都区市内：仙台駅 - 奥新川駅間（仙台市内） IC乗車カード対応区間：仙台駅 - 愛子駅間・作並駅・山寺駅・羽前千歳駅（Suica仙台エリア）
駅業務については、仙台駅 - 奥新川駅間が仙台事業本部、面白山高原駅 - 羽前千歳駅間が山形事業本部の管轄。線路設備管理については全区間、仙台事業本部の管轄である。
歴史 仙台と山形を鉄道で結ぶという議論は明治10年代末から存在した『山形市史』近現代編235-236頁。『仙台市史』通史編7（近代2）324-326頁。。これは、現在の東北本線の前身に当たる日本鉄道が仙台を経由して建設されることに合わせて、山形まで鉄道を実現するという構想であった。仙台と山形の間の鉄道は山形県側だけではなく宮城県側も要望していた（公益社団法人土木学会 土木の日実行委員会 土木コレクション小委員会）。しかし、この要望はすぐには実を結ばず、山形への鉄道としては現在の奥羽本線が先に建設された。
仙台と山形の間の鉄道構想においては、路線の経路が問題となっていた。この二つの県庁所在地の間には奥羽山脈が横たわっており、関山峠、二口峠、笹谷峠が鉄道路線の経路として考えられ、関係する市町村がそれぞれの思惑から誘致活動を行っていた『山形市史』近現代編236-237頁。『宮城町誌』（本編）678頁。誘致活動の中には塩竈を起点に山形まで鉄道を建設するというものもあった。。しかし、このような状況は鉄道の実現に望ましくないと考えた仙台側と山形側の双方が、1919年（大正8年）に誘致運動を一旦白紙化した上で一元化することを決めた。仙山線の計画が進まない一方で、宮城県と山形県を結ぶ初の鉄路として陸羽東線が1917年（大正6年）に開通した。
1922年（大正11年）4月11日に公布・施行された（改正）鉄道敷設法の別表第20号に仙山線は規定され、12月27日より始まった第46回帝国議会で承認されて1923年（大正12年）の着工が決定された『山形市史』近現代編237-238頁。。しかしこの年の9月1日、関東地震（関東大震災）が発生した。この震災の復興を優先するために、政府は重要路線を選別した上で鉄道の建設を続けることを決めた。仙山線建設の望みは薄いとも考えられたが、1925年度（大正14年度）からの着工が改めて決まった『山形市史』近現代編238-240頁。。
thumb|300px|1927年（昭和2年）頃の仙台市および近郊地図。地図の上部に建設中の仙山東線が実線で図示されている。既設の東北本線から分岐し、当時の仙台市街地を避けて宮城郡原ノ町や同郡七北田村荒巻を通っている。これらの鉄道の他には仙台軌道、宮城電気鉄道、秋保軌道、仙台市電が見える。
仙山線の建設は1926年（大正15年）4月に宮城県側から始まった。1929年（昭和4年）に仙山東線（せんざんとうせん）として仙台駅 - 愛子駅間が開業し、1931年（昭和6年）には作並駅まで路線が延びた。この区間においては仙台市北部の新設駅の場所を巡って論争が起きた。また、この間、濱口内閣によって熊ヶ根、奥新川、山形の各工区の工事が中止させられるという一幕があった『山形市史』近現代編244-245頁。。
仙台側の鉄路の敷設が進む一方で、鉄道の経路に論争があった山形側の着工は遅れた。鉄道省は、東村山郡千歳村長町現在の山形市の一部。において奥羽本線から分岐する形で仙山線を建設する計画を立てていた。しかし、山形には山形市街地東部を経由する形で仙山線の建設を望む声があり、千歳での分岐が決定的になった後も、線路の東側迂回および駅の設置の要望がくすぶり続けた『山形市史』近現代編240-242頁。。その一方でこれに反対する意見もあった『山形市史』近現代編242-244頁。。この問題は解決を見ぬまま、1931年（昭和6年）に山形市会から鉄道省に一任された『山形市史』近現代編245頁。。1932年（昭和7年）に千歳から楯山と山寺を経由して仙台側へ路線を建設することが決まり、同年9月に工事が始まった。そして、1933年（昭和8年）に仙山西線（せんざんさいせん）として羽前千歳駅 - 山寺駅間が開業した『山形市史』近現代編245-246頁。。この時点では仙山東線と仙山西線のいずれも非電化であり、蒸気機関車が走行した（東北大学鉄道研究会）。蒸気機関車の方向転換のために、当時の作並駅と山寺駅には転車台があった。
残された作並駅 - 山寺駅間は1937年（昭和12年）に開通した。奥羽山脈を横断するこの区間には全長5361メートルの仙山トンネルが建設された。これは当時としては、上越線の清水トンネル、東海道本線の丹那トンネルに次ぐ日本国内で3番目の長さを持つトンネルであった。トンネルの宮城県側は湧水が多かったものの地質が良好で、1日平均約10.5メートル掘り進み、予定されていた工期を短縮するほど順調な工事が行われた。一方の山形県側は、湧水は少なかったが粉塵が多くて苦労があったという。この長大トンネルにおける蒸気機関車の煤煙被害を避ける目的で、作並 - 山寺間は開業当初から直流電化され、電気機関車がここを走行した。作並駅には仙台機関区作並機関支区作並機関支区は1947年（昭和22年）に作並機関区、1960年（昭和35年）に仙山線管理所車両科となり1968年（昭和43年）まで存続した。が置かれ、ED19形電気機関車4両が配置された『東北の鉄道』271-272頁。『宮城町誌』（本編）685-686頁。。また、全線の開通に伴って路線名が仙山線となった。
全線開通日の一番列車では、上りが山形駅発5時25分、仙台駅着7時57分で所要2時間32分、下りが仙台駅発5時58分、山形駅着8時34分で所要2時間36分であった。 当時は、奥羽山脈を横断する直流電化区間の山寺駅 - 作並駅間では電気機関車で運行し、電化されなかった山形駅 - 山寺駅間、および、作並駅 - 仙台駅間では蒸気機関車で運行したため、山寺駅および作並駅では機関車の付け替えが行われた仙山線、喜びの全通式『山形新聞』1937年（昭和12年）11月11日夕刊.『昭和ニュース事典第6巻 昭和12年-昭和13年』本編p730 毎日コミュニケーションズ刊 1994年。
開通当時の仙山線では、行商の女性達が主要な乗客となった。彼女達は山形から野菜等を運んで仙台で売り、太平洋側の港で揚がる海産物を山形に運び、両都市の物流を担った。
日本初の交流電化 国鉄は1953年（昭和28年）に「日本国有鉄道交流電化調査会」を立ち上げ『宮城町誌』（本編）686-688頁。、交流電化による鉄道の運行の実現を目指した。翌1954年（昭和29年）に仙山線の北仙台駅から作並駅までの区間が交流電化の試験線に指定された。試験の目的は、交流を利用した車両の実用化にめどを立てることはもちろんのこと、当時、交流電化の最大の欠点とされていた線路周辺の通信障害（当時は被覆ケーブルのほか裸電線も存在した）の影響度を見極めることもあった。このため国鉄のほか、日本電信電話公社や東北電力なども試験に参加している「交流電化への初の実験 国鉄仙山線 一日から二か月間」『日本経済新聞』昭和30年1月20日11面。
仙山線の北仙台駅 - 作並駅間が試験線に選ばれた理由として、機関車の負荷試験に適した勾配があったこと、通信障害を確認するための施設やトンネルの改修にかかる費用が少なかったこと、直流電化区間と接し交流と直流の切り替え試験が行えたこと、電力の供給が安定していたこと、列車ダイヤに余裕があったことが挙げられる。この試験のために、地上施設関係に4億4000万円、車両やその他試作に2億4000万円がつぎ込まれた。まず、1954年（昭和29年）10月から陸前落合駅と陸前白沢駅の間で試験が始まり戦後経済成長の礎を築いた鉄道10年の記録 秘蔵鉄道写真に見る戦後史 下 昭和30年代（監修：須田寛 解説：原田隆行、JTBパブリッシング） p.36、1955年（昭和30年）4月には試験区間が北仙台駅から作並駅まで広がった。試験は1956年（昭和31年）4月まで行われた。作並 - 山寺間はすでに直流電化されていたので、作並駅は日本初の交流電源と直流電源の接続駅となり、交流と直流の地上切り替えのための設備が設けられた。
当初は世界で初めて商用周波数による交流電化を実用化したフランスからの試作機導入を目論んだ国鉄であったが、これは不調に終わった。交流を使用して交流整流子モーターを直接駆動する方式（直接式）と、交流を整流器で直流に整流して直流モーターを駆動する方式（間接式）の2方式の交流用電気機関車（ED44形・ED45形）や交流用電車クモヤ790形が日本国内で試作され、各種の試験に供された。ここで得られたデータや技術は、以後の幹線の交流電化やそこで運転される車両にも活かされ、やがては1964年（昭和39年）に開業する新幹線の成功にも繋がっていくことになる。
1957年（昭和32年）には交流電化区間が仙台駅まで拡大され、この年の7月から交流電化を用いた貨物列車の営業運転が始まった。9月には一部の旅客列車の営業運転にも当てられるようになり、10月には全列車の運転が電気機関車によるものとなった。作並機関区には、試験で用いられた交流用電気機関車と、ED14形やED17形といった直流用電気機関車が所属し、それぞれ仙山線で運用された。
交直両用車両の試験は1958年（昭和33年）から行われた『仙台市史』通史編8（現代1）217-218頁。。2つの異なった電化区間を直通運転するため、日本初の交直流両用電車としてクモヤ491形とクヤ490形が試作され、車上切り替えの試験が実施された。クモヤ491形とクヤ490形は試験終了後にそれぞれ旅客用車両クモハ491形とクハ490形として改造され、仙山線の臨時列車に使われた。
山寺駅から羽前千歳駅の間は奥羽本線の山形駅 - 羽前千歳駅間を含めて1960年（昭和35年）にいったん直流電化されたが、1968年（昭和43年）のヨンサントオと呼ばれるダイヤ改正の直前に仙山線全線は交流電化に統一された『仙台市史』通史編9（現代2）243頁。。これによって作並駅の交直流地上切り替え設備も役目を終えた。
+仙山線の区間毎の変遷年仙山線備考（旧）仙山西線（奥羽山脈）（旧）仙山東線羽前千歳駅 - 山寺駅山寺駅 - 作並駅作並駅 - 愛子駅愛子駅 - 仙台駅1926年着工1929年非電化（蒸気機関車）（ガソリンカー）「仙山東線」（1期）開業1931年非電化（蒸気機関車）（ガソリンカー）「仙山東線」（2期）開業1932年着工1933年非電化（蒸気機関車）「仙山西線」開業1935年着工全線事業化1937年直流電化「仙山線」全線開通1957年交流電化交流電化日本初の交流電化による営業運転開始1960年直流電化日本初の交直両用電車の営業運転開始1968年交流電化交流電化全線交流電化1984年← 区間列車 →旧・東線（1期）に区間列車運行開始
交流電化以後 1960年（昭和35年）には仙山線に準急列車が登場した。これは、仙台駅と新潟駅を結ぶ準急「あさひ」と、仙台駅と酒田駅を結ぶ準急「月山」である。この二つの準急列車は仙山線内で併結運転を行っており、1往復が設定されていた。1963年（昭和38年）には仙台駅と山形駅を結ぶ準急「仙山」3往復が運転を開始した。これらの準急列車はいずれも後に急行列車となった。
1984年（昭和59年）に仙山線は大きな変化を迎えた。仙山線の仙台駅 - 愛子駅の間にある駅は、開通当初から北仙台駅と陸前落合駅の2駅のみであったが、この年、この区間に請願駅として北山駅と国見駅が開業し、さらに仙台駅と愛子駅の間を往復する列車が設定された。これは、当時の仙台市北西部や宮城町現在の仙台市青葉区の一部。において団地の開発が進んで住人が増え、通勤需要が生じたためである『仙台市史』通史編9（現代2）251-252頁。。この後、1988年（昭和63年）の東照宮駅、1991年（平成3年）の葛岡駅と、請願駅の開業が相次いだ。2000年代に入ると沿線の東北福祉大学が新駅設置に動き出し、JR東日本や仙台市と協議した。その結果、東北福祉大学が建設費を全額負担することで駅の設置が決まり、2007年（平成19年）3月18日に東北福祉大前駅が開業した。
急行「仙山」は1982年（昭和57年）に快速列車へと変わり、ダイヤ改正の度にしばしば増発が行われた。1985年（昭和60年）には仙台駅と山形駅をノンストップで結ぶ特別快速「仙山」1往復が登場した。1990年（平成2年）には設備の改良で最高速度が95 km/hに上がり、ノンストップ列車は仙台駅と山形駅を51分で結んだ。また、奥羽本線福島駅 - 山形駅間改軌工事の折、当該区間で列車運行が不可能であったことから、輸送力不足を補うために、455系電車9両編成によるノンストップの特別快速「仙山」の運転も見られた。しかし、1998年（平成10年）12月にノンストップの「仙山」はなくなり、これ以後、快速列車の停車駅は拡大していった。2001年（平成13年）には土曜・休日に途中停車駅を山寺駅と北仙台駅に限定した特別快速「ホリデー仙山」が誕生したが、2003年（平成15年）に廃止された。
バブル景気期以降、全線を通して乗車する利用客が減少傾向をみせる中、2004年（平成16年）からは、東北・山形自動車道経由で仙山間を結ぶ高速バス「仙台 - 山形線」の増発・運賃競争による旅客争奪戦も強いられてきたただし、1994年9月の災害による長期不通の際は、JRは仙台 - 山形間でノンストップの代行バスを運転したものの、仙山間の旅客は運賃が当時JRより安かった高速バス・仙台 - 山形線に乗客を奪われる結果となった。。高速バスはかつて複数の業者が運行していた時期もあり、その当時は運転本数のみならず運賃面でも劣勢となっていたが、現在では往復利用ならば高速バスよりも安価なWきっぷも設定されており、一定の価格優位性がある。また、沿線に立石寺（山寺駅）や作並温泉などの景勝地があるほか、仙台市内において沿線に複数の教育機関が所在していることもあり、近年では競合する高速バスとほぼ互角の利用客数となっている。。
他方、愛子盆地の人口増加と国道48号仙台西道路のラッシュ時の混雑により、愛子盆地住民の都心部への自動車・バスによるアクセス時間が延びてきたため、定時性のある仙山線通勤の需要が高まっており、、仙台近郊輸送に重点を置いたダイヤが組まれている。なお、1999年（平成11年）策定の仙台市の「アクセス30分構想」に基き、仙台市のオムニバスタウン事業において両駅の駅前広場が整備された。
年表 1929年（昭和4年）9月29日：【開業】仙山東線仙台 - 愛子間(15.2 km) 【駅新設】北仙台、陸前落合、愛子 1931年（昭和6年）8月30日：【延伸開業】愛子 - 作並間(13.5 km) 【駅新設】陸前白沢、熊ケ根、作並 1933年（昭和8年）10月17日：【開業】仙山西線羽前千歳 - 山寺間(9.3 km) 【駅新設】楯山、山寺 1934年（昭和9年）10月1日：仙台 - 作並間でガソリンカー運転開始[ 『鉄道省年報. 昭和10年度』]（国立国会図書館デジタルコレクション）。 1936年（昭和11年）1月28日：山寺 - 面白山高原間の森岡鉄橋付近で発生した雪崩の影響で橋桁崩落、猛吹雪のため見通しが悪く仙山線建設作業員（62名）を乗せた列車が川に転落した（死亡1名。負傷者多数）。 1937年（昭和12年）11月10日：【延伸開業・全通】作並 - 山寺間(20.0 km) 記念スタンプ[ 「逓信省告示第3515号」『官報』1937年11月5日]（国立国会図書館デジタルコレクション）【線名改称】仙山線仙台 - 羽前千歳間 【電化】作並 - 山寺間（直流1,500 V） 【駅新設】奥新川 【信号場新設】面白山 【仮乗降場新設】八ツ森、面白山 1950年（昭和25年）7月1日：【駅新設】高瀬 1954年（昭和29年）10月：旧・仙山東線側で日本初の交流電化試験が開始。 1955年（昭和30年）8月10日：【電化】陸前落合 - 熊ケ根間（交流20 kV・50 Hz。交流電化試験線） 1957年（昭和32年）9月5日：【電化】仙台 - 陸前落合間、熊ケ根 - 作並間（交流20 kV・50 Hz。仙台 - 作並間交流電化の営業運転開始）ED45(ED91)型機関車運転開始。 1958年（昭和33年）：交直流電車の試験運転開始。 1960年（昭和35年）11月1日：【電化】山寺 - 羽前千歳（ - 山形）間（直流1,500 V）。準急「あさひ」「月山」運転開始。 1963年（昭和38年）10月1日：準急「仙山」運転開始。 1966年（昭和41年）3月5日：準急「あさひ」「月山」を急行化。 1968年（昭和43年） 9月8日：【電化方式変更】作並 - 羽前千歳（ - 山形）間（→交流20 kV・50 Hz）ED78型機関車運転開始。 10月1日：準急「仙山」を急行化。 1971年（昭和46年）：熊ケ根駅無人化、交換設備撤去。 1972年（昭和47年）9月1日：特定都区市内制度が仙台市に導入され、市内にある仙山線上の仙台および北仙台にも適用。以後、市内新設駅および市域拡大の際に適用拡大。 1973年（昭和48年）9月8日：愛子駅 - 陸前白沢駅間の無人踏切で、動けなくなったトラックに急行「仙山1号」が衝突。列車は5両が脱線、うち1両が転覆。 1978年（昭和53年）10月2日：ダイヤ改正、愛子に急行「仙山」停車。 1982年（昭和57年） 5月1日：急行「あさひ」を「べにばな」に改称。 11月15日：急行「仙山」を快速化。急行「月山」仙山線内廃止。 1984年（昭和59年）2月1日：【駅新設】北山、国見。愛子に3番線ホーム設置。仙台 - 愛子間に「区間列車」を設定。 1985年（昭和60年）3月14日：CTC化。陸前落合、陸前白沢、作並、奥新川、楯山無人化（陸前落合、作並、奥新川はそれ以前から出改札中止）、急行「べにばな」仙山線内廃止、全列車電車化。 1987年（昭和62年） 3月1日：北山、陸前落合に仙台駅から職員派遣（事実上の有人化）。 3月20日：国見に仙台駅から職員派遣。 3月21日：【臨時乗降場新設】西仙台ハイランド 4月1日：【承継】東日本旅客鉄道（第一種）・日本貨物鉄道（第二種） 【臨時乗降場→臨時駅】西仙台ハイランド 【仮乗降場→臨時駅】八ツ森、面白山 6月20日：国見の列車交換設備供用開始。 11月1日：宮城郡宮城町が仙台市に編入合併され、仙山線の宮城県側で駅が設置されている区間が全て仙台市内となる。 1988年（昭和63年） 3月1日：名取郡秋保町が仙台市に編入合併され、仙山線の宮城県側区間が全て仙台市内となる。 3月13日：【臨時駅→駅・駅名改称】面白山→面白山高原。旧宮城町内の駅が全て特定都区市内「仙台市内」の駅となった。 11月18日：【駅新設】東照宮 1990年（平成2年） 3月10日：719系運用開始。 9月1日：急行「津軽」を山形新幹線工事に伴い仙山線経由に変更。 1991年（平成3年） 3月16日：【駅新設】葛岡 8月27日：山形新幹線工事に伴う特急「つばさ」の迂回運転開始。 1992年（平成4年）7月1日：山形新幹線開業により、特急「つばさ」の迂回運転終了。 1993年（平成5年）12月1日：急行「津軽」廃止。 1994年（平成6年） 9月30日：豪雨（大雨）で発生した土石流により、奥新川駅 - 面白山信号場間の久衛門沢橋梁が流出し、盛土が約100mにわたり崩壊したため、作並 - 山寺間で長期運休。 11月28日：9月30日に発生した盛土流出の復旧工事が終了、運転再開した“台風の次は落ち葉でスリップ 運転再開の始発運休 JR仙山線” 朝日新聞 (朝日新聞社): p18. (1994年11月28日 夕刊)。ただし、運転再開前の試運転列車が落ち葉で空転して運行できなくなったため始発列車を運休し、午前7時半ごろに運行が開始された。 1996年（平成8年）3月16日：高速貨物列車（仙台 - 山形）運行休止。 1998年（平成10年）10月：専用貨物列車（仙台 - 蔵王、漆山）運行休止。 1999年（平成11年）12月：山形新幹線新庄延伸。羽前千歳までの複線区間が標準軌と狭軌が併走することになる。 2001年（平成13年） 4月1日：休日の快速「仙山」を「ホリデー仙山」とする。 これまで仙台 - 山形間で快速列車として運用されていた455系が朝のラッシュなどの対応のため撤退し、これまで主に東北本線で運用されてきた719系へ切り替えられ、ほぼ全ダイヤで719系が運用されるようになる。 12月1日：日本全国で初めてATS-SNの拡張版であるATS-Psが仙台 - 愛子間で使用開始。 2002年（平成14年）4月1日：【第二種鉄道事業廃止】全線（日本貨物鉄道）。 2003年（平成15年）10月26日：仙台 - 愛子間でICカード乗車券「Suica」サービス開始。 thumb|快速仙山（2004年3月、山形駅にて撮影） 2004年（平成16年） 3月13日：すべての快速列車が面白山高原停車となる。 10月16日：快速「仙山」「ホリデー仙山」の愛称廃止。この改正で快速列車の停車駅に新たに国見・陸前落合・羽前千歳が加わる。 2007年（平成19年） 3月18日：【駅新設】東北福祉大前。同日のダイヤ改正で2本あった東北本線の直通列車は消滅（すべて仙台発着）。 4月23日：仙山線の一部列車にE721系0番台導入。 2011年（平成23年） 3月11日：東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）発生により全線にわたり不通。 4月1日：山寺 - 山形間で運転再開。 4月4日：仙台 - 愛子間で運転再開。 4月7日：東北地方太平洋沖地震の余震発生により全線にわたり再び不通。 4月13日：山寺 - 山形間で運転再開。 4月14日：仙台 - 愛子間で運転再開。 4月23日：愛子 - 山寺間で運転再開し、全線復旧。 2012年（平成24年）3月17日：面白山高原駅に停車していた快速が一部をのぞいて同駅通過に。 2013年（平成25年） 3月16日：719系の定期運用がなくなる。 7月20日：奥羽本線北山形駅構内で発生した信号設備火災の影響で、作並 - 山形間が26日まで運休。 2014年（平成26年） 3月15日：【駅廃止】西仙台ハイランド、八ツ森 4月1日：全線が新設の仙台近郊区間となり、作並駅、山寺駅でICカード乗車券「Suica」サービス開始。 12月3日：午前7時40分頃、山寺 - 面白山高原間で、雪の重みで傾いた木が架線に触れて停電が発生。上り山形発仙台行快速 (3832M) が、およそ8時間にわたって立ち往生。乗客およそ300人が閉じ込められたが、午前10時20分頃に、ディーゼル除雪作業車で使い捨てカイロや食料が届けられたことから、けが人や体調不良を訴える人はいなかった。午後3時35分頃に、運転再開し列車は山寺駅に引き返した。仙台駅行きを希望する乗客についてはバスで輸送した。 2015年（平成27年）3月14日 - 利用客減少に伴い、奥新川駅、面白山高原駅に停車していた快速が全て同駅通過になる。