3月16日23時36分頃に発生した、福島県沖を震源とした最大震度6強・マグニチュード7.3の地震（福島県沖地震）により、宮城県内を中心とした鉄道が麻痺状態に陥っている（情報は3月17日11時55分までのもの）。
東北新幹線では、白石蔵王駅（宮城県白石市）の2km手前で『やまびこ223号』が激しい縦揺れを受けて、H5系とE6系による17両編成中16両が脱線。乗客・乗員78人が車内に閉じ込められたが、3月17日4時過ぎに全員が救出されたという。
同編成は現在も高架橋上で立ち往生したままになっており、3月17日の東北新幹線は那須塩原〜盛岡間が終日運休に。東京〜那須塩原間と盛岡〜新青森間は大幅に減便しての運行となっている。東京〜福島間で東北新幹線に併結される山形新幹線『つばさ』も再開の目途が立っていない。
また、東京〜盛岡間で東北新幹線に併結される秋田新幹線『こまち』は、盛岡〜秋田間で大幅に減便して折返し運行中。新青森〜新函館北斗間の北海道新幹線は下り1本・上り2本が運休しているが、それ以外は線内で折返し運行されている。
在来線では、東北本線黒磯〜北上間（仙石東北ラインを含む）、常磐線いわき〜岩沼（仙台）間、仙石線（あおば通〜石巻）、仙山線（仙台〜北山形）、陸羽東線（小牛田〜新庄）、陸羽西線（新庄〜余目）、磐越西線郡山〜会津若松間、磐越東線（郡山〜いわき）、気仙沼線前谷地〜柳津間、左沢線（北山形〜左沢）、米坂線（米沢〜坂町）、只見線会津若松〜会津川口間、水郡線磐城石川〜安積永盛（郡山）間、花輪線好摩〜鹿角花輪間、山田線盛岡〜川内間、北上線（北上〜横手）で運行を見合わせている。
このうち東北本線は、信号装置が故障した松島〜一ノ関間が終日運休に。東北本線一ノ関〜北上間は14時30分頃から、花輪線、山田線、米坂線が13時頃から再開する見込み。
一方、私鉄では、仙台空港鉄道（名取〜仙台空港）、阿武隈急行福島〜槻木間（線路異常が発生した福島〜梁川間は終日運休）、仙台市営地下鉄全線が運行を見合わせている。
