Geograficamente si trova fra l'Atlantico e i monti Appalachi, comprendendo anche parte dei monti Blue Ridge.

La Carolina del Nord confina a sud con la Carolina del Sud e la Georgia, a ovest con il Tennessee e a nord con la Virginia.

Fu esplorata da Giovanni da Verrazzano nel 1524 e poi fu colonizzata da Walter Raleigh dal quale prese il nome la città capitale. Divenuta colonia inglese (Provincia della Carolina), fu così chiamata dal re Carlo II d'Inghilterra in memoria e onore di suo padre Carlo I, decapitato il 30 gennaio 1649 al termine della guerra civile inglese. Venne dapprima governata da otto signori proprietari delle terre (1663-1729) e, successivamente, divenuta colonia della corona, da governatori del re (1729-1776).

Nel 1730 fu divisa dalla parte meridionale. Nella provincia della Carolina del Nord vi furono frequenti ribellioni a causa delle tasse imposte da Londra e dalla sua politica protezionistica. Alleata delle altre colonie, combatté per l'indipendenza ed entrò nell'Unione degli Stati Uniti d'America come 12º Stato il 29 maggio 1789.

Nel 1784 con la cessione di alcuni territori occidentali, le contee di Washington, Sullivan, Greene (ora appartenenti al Tennessee) si costituirono come stato indipendente, chiamato "Stato di Franklin" (State of Franklin). Capitale del nuovo Stato e dell'assemblea fu la cittadina di Greenville nel 1785. Tuttavia, lo Stato non fu mai riconosciuto dal Congresso statunitense, nel 1788 fu sciolto e le contee tornarono a far parte della Carolina del Nord.

Nel 1861, a guerra di secessione iniziata, la Carolina del Nord lasciò gli Stati Uniti ed entrò a far parte della Confederazione, con la quale proseguì la guerra.