復旧工事が完了した仙台湾南部海岸（写真提供・東北地方整備局仙台河川国道事務所）
同海岸は仙台市から宮城県山元町までの延長約60㎞にわたる砂浜海岸で、背後に仙台都市圏があり、商工業が集積。想定を大きく上回る津波は海岸堤防を乗り越え、沿岸地域に甚大な被害をもたらした。
同整備局は堤防復旧延長約46㎞のうち、既設直轄区間12㎞と、宮城県から権限代行要請を受けた17㎞の計29㎞を担当した。震災2年後の13年3月までに仙台空港や南蒲生浄化センターなどの前面約5㎞を緊急整備区間として完成させ、その後、名取、岩沼、山元、仙台の各海岸の復旧を順次終え、31日付ですべての復旧が完了した。
堤防は法尻部の強化や陸側法面へのかみ合わせ構造の採用、天端被覆工の補強などを行うことで、津波に対して粘り強い構造とした。
また、仙台市の井戸浦地区堤防の一部には、多様な生物の生息環境である干潟への影響を抑えるため、盛土に比べて堤防法面の幅を狭くできるCSG（Cemented Sand and Gravel）工法を採用した。