仙台国際センターは、重厚なコンベンション施設である「会議棟(本館)」と、2015年に増設された開放的な「展示棟(新館)」の2つの大型建築で構成されています。両棟は地上連絡通路および屋外デッキで直結していますが、利用目的や内部構造は大きく異なります。
会議棟の心臓部である「大ホール」は固定席1,000席(車椅子スペース含む)を擁し、国際会議、基調講演、シンポジウム、クラシックコンサート、伝統芸能公演などに適した本格的な劇場型空間です。座席表の特徴として、緩やかな傾斜が施されたワンフロア構造となっており、前列から後列までどの位置からでもステージや大型スクリーンへの視線が遮られにくい設計が評価されています。音響反射板を備えた設計のため、登壇者の肉声やアコースティックな響きが非常にクリアに届く点も定評があります。
一方の「展示棟」は、天井高約7.2m、無柱空間約3,000㎡の展示室を核とした多目的メガスペースです。最大収容人数はシアター形式で約3,000人規模、立食パーティーなら約2,000人規模に対応可能。大規模な医学学会のポスターセッション、産業見本市、トレードショー、就職説明会、同人誌即売会など、フロアを用途に応じて2分割・3分割してフレキシブルに運用できる仕様となっています。