היחידה הצפונית של הפארק כוללת את רכס פיקט (Picket Range), תת-רכס של רכס סקאגיט (Skagit Range), בעצמו תת-רכס של הקסקיידס הצפוניים. לאורך רכס פיקט יש פסגות בצורת צריחים שלהן שמות מאיימים כדוגמת הר פיורי (Mount Fury – "הר הזעם"), הר צ'לנג'ר (Mount Challenger – "הר המתמודד"), צריח פולטרגייסט (Poltergeist Pinnacle – צריח הפולטרגייסט), הר טרור (Mount Terror), פסגת גוסט (Ghost Peak – פסגת רוח הרפאים) ופסגת פנטום (Phantom Peak), שגובה כולם מעל ל-2,400 מטרים. רכס פיקט הוא באורך של קרוב ל-10 קילומטרים בלבד אבל לאורכו של 21 פסגות שגובהן עולה על 2,300 מטרים. צפונית לרכס פיקט וסמוך לגבול עם קנדה שוכנים הר רדאוט (Mount Redoubt - 2,734 מטרים), הר ספיקרד (Mount Spickard - 2,737 מטרים) והצריחים של פסגות מוקס (Mox Peaks - 2,630 מטרים). הר שוקסן (Mount Shuksan – 2,783 מטרים) הוא הר בודד השולט על הכניסה הצפון-מערבית של הפארק ואתר פופולרי לצלמים, המתנשא ליותר מ-2,600 מטרים מעל אגם בייקר (Baker Lake), השוכן כ-10 קילומטרים דרומית להר, ומשתקף במימיו.
הידרוגרפיה.
הנהרות בפארק שייכים לאגני ניקוז של ארבעה נהרות. מקורו של הנהר סקאגיט בקולומביה הבריטית, והוא חוצה את הגבול למדינת וושינגטון מצפון באגם רוס, שנוצר על ידי סכר רוס. הנהר ממשיך לאגם דיאבלו, שנוצר על ידי סכר דיאבלו, ומשם לאגם ג'ורג' שנוצר על ידי סכר ג'ורג'. משם הנהר ממשיך מערבה ויוצא מגבולות הפארק בדרכו לשפך במפרץ פיוג'יט.
בצפון מערב הפארק סמוך להר שוקסן נמצאים מקורותיו של הנהר נוקסק. נהר זה זורם מערבה למפרץ בלינגהאם, לאחר שהוא חוצה את המדרון הצפוני של הר בייקר. בחלק הצפוני של הפארק סמוך להר רדאוט, פלגים הזורמים לקולומביה הבריטית שייכים לאגן הניקוז של הנהר פרייזר (Fraser Rive), הזורם למצר ג'ורג'יה בסמוך לוונקובר.
בחלק הדרומי של הפארק באזור אגם צ'לאן שייכים הפלגים לאגן הניקוז של הנהר קולומביה הזורם לאוקיינוס השקט דרומית-מערבית לפארק בעיירה אסטוריה על הגבול בין וושינגטון לאורגון.
אגם צ'לאן הוא האגם השלישי בעומקו בארצות הברית (כ-450 מטרים). מלבד שני האגמים העיקרים: אגם רוס ואגם צ'לאן, פזורים ברחבי מכלול הפארק הלאומי צפון רכס הקסקייד כ-500 אגמים.
קרחונים.
בשטח הפארק יש 312 קרחונים, המספר הגדול ביותר של קרחונים בפארק לאומי של ארצות הברית מלבד אלסקה ושליש מכל הקרחונים ב-48 המדינות הרציפות של ארצות הברית מצויים בפארק. שטח כל הקרחונים במכלול הפארק הלאומי צפון רכס הקסקייד (כולל הקרחונים המועטים באזורי הנופש הלאומיים הצמודים לפארק) הוא 109 קילומטרים רבועים, נכון ל-2009. הריכוז הצפוף והגישה הקלה יחסית לקרחונים של הקסקיידס הצפוניים הובילו לסדרה של מחקרים מדעיים ראשונים בנושא גלציולוגיה בארצות הברית. החל מ-1955 מימנה אוניברסיטת וושינגטון סיורי צילום אווירי שנתיים אותם הוביל ריצ'רד הבלי (Richard C. Hubley) שנועדו לצלם את הקרחונים ולהראות את כל השינויים שעשוים להתרחש. ב-1960 הרחיב אוסטין פוסט (Austin Post) את הכיסוי האווירי על מנת לכלול אזורים אחרים והוא השתמש גם בצילומים מהקרקע על מנת להרחיב את המחקר. ב-1971 כתבו פוסט ואחרים, על בסיס התצלומים ומידע נוסף שנאגר מאז 1955, דו"ח פורץ דרך שתיעד את מספר וגודל הקרחונים בקסקייד הצפוניים. בתקופה שבה תיעד פוסט את מצאי הקרחונים, אמצע המאה ה-20, הסיקו החוקרים שחלק מהקרחונים של הקסקיידס הצפוניים גדלו במעט או שמרו על גודלם, לאחר שחוו כמה עשורים של נסיגה. המחקר הגיע למסקנה שלהפשרה השנתית של הקרחונים בשל השינויים העונתיים יש השפעה ניכרת על גובה המים בנהרות, כשהם אחראים לכ-30% מזרימת המים בשלהי הקיץ, שהשפיע ישירות על המערכות האקולוגיות הנתמכות כדוגמת מדגה הסלמון.
שירות הפארקים הלאומיים, הסקר הגאולוגי של ארצות הברית וחוקרים פרטיים דוגמת מאורי פלטו (Mauri S. Pelto), שהוביל את מיזם האקלים של קרחוני הקסקייד הצפוניים מאז 1984 המשיכו את המחקר על הקרחונים של הקסקיידס הצפוניים. מאז 1993 עורך שירות הפארקים מחקרים קפדניים על ארבעה מהקרחונים בפארק: נוזי קריק (Noisy Creek Glacier), סילבר (Silver Glacier), צפון קלאווטי (North Klawatti Glacier) ונוזי סנדלי (Sandalee Glacier). המחקר של שירות הפארקים הראה שנפח ארבעת קרחונים אלו נמצאים בנסיגה מהירה בין 1993 ל-2011. ב-1998 הראתה השוואה בין מלאי הצילומים האוויריים של שירות הפארקים ואוניברסיטת המדינה של פורטלנד למצאי הצילומים של פוסט מ-1971 13% אובדן בנפח הקרחונים שבפארק. שירות הפארקים קבע שב-150 השנים שעברו מאז עידן הקרח הקטן, תקופה בת כמה מאות שנים שבהן כדור הארץ עבר תקופה של התקררות, נפח הקרחונים בקסקייד הצפוניים פחת ב-40%. אובדן זה של הקרח מהקרחונים תרמה להפשרה פחותה יותר בקיץ. באגן הניקוז של תאנדר קריק (Thunder Creek) גרמה הפשרה מופחתת זו לאובדן של כ-30% בספיקת המים בקיץ. תופעת הצטמצמות הקרחונים ברכס הקסקיידס הצפוניים גרמה לחלק מהקרחונים להיעלם כליל.
קרחון בוסטון (Boston Glacier) על המדרון הצפוני של פסגת בוסטון הוא הקרחון הגדול ביותר בפארק. ב-1971 היה שטחו כ-7 קילומטרים רבועים. קרחונים גדולים אחרים כוללים את קרחון מזרח נוקסק (East Nooksack Glacier) וקרחון סולפיד (Sulphide Glacier) על הר שוקסן, קרחון מקליסטר (McAllister Glacier), וקרחון אינספרשן (Inspiration Glacier) על פסגת אלדורדו, קרחון רדאוט (Redoubt Glacier) על הר רדאוט, קרחון נווה (Neve Glacier) על פסגת סנואופילד (Snowfield Peak) וקרחון צ'לנג'ר (Challenger Glacier) על הר צ'לנג'ר.
גאולוגיה.
האזור קרוי על שם תוואי הנוף המרכזיים שבו פסגות ההרים. הרי הקסקיידס הצפוניים הם הקטע הצפוני ביותר והקדום יותר ברכס קסקייד, רכס המשתרע מצפון קליפורניה ועד קולומביה הבריטית בקנדה. הקטע הדרומי, הצעיר יותר, של רכס קסקייד, מאופיין על ידי געשיות, ובנוי מסלעים געשיים מהשלישון עד ההולוקן. לעומתו, הקסקיידס הצפוניים בנויים בעיקר מסלעים מותמרים: גנייס ולווחה מהמזוזואיקון עם מחדרים פלוטוניים של גרניט. אין הרי געש בשטח הפארק עצמו. הרי הגעש הקרובים ביותר אליו הם הר בייקר, 10 קילומטרים מערבית לפארק וגליישר פיק (Glacier Peak), כ-20 קילומטרים דרומית לפארק, שניהם מתנשאים מעל לגובה של 3,200 מטרים מעל פני הים, ואינם פעילים. הסלעים שנחשפו על פני השטח קודמים לדבון תיכון, והם בערך בני 400 מיליון שנים, קשים הרבה יותר ועמידים בפני סחיפה מהסלעים הגעשיים הצעירים יותר של הקסקיידס הדרומיים. עקב כך הקסקיידס הצפוניים יותר פראיים, כשמורדות תלולים הם מראה נפוץ עקב הסחיפה העזה ממים ומקרח.
הסלעים העתיקים ביותר באזור נוצרו לפני 400 מיליון שנים כסלעי משקע בקרקעית האוקיינוס השקט. הם הוצבו על פני השטח של הקצה המערבי של מה שהיא כיום יבשת אמריקה הצפונית כתוצאה מתנועות לוחות טקטוניים לצפון מערב. לחץ עז שהופעל על הסלעים המיר אותם לגנייס ולווחה. לוחות ימיים טקטוניים קטנים אלו התנגשו בלוח הצפון-אמריקאי הגדול לפני כ-90 מיליון שנים, והקרקע החלה להתרומם לאיטה. הכיוון של מרבית שלשלות ההרים מצפון-מערב לדרום-מזרח הוא תוצאה של התנגשות זו. ההרים שנוצרו אז נסחפו כמעט לחלוטין.
לפני כ-35–40 שנים התנגשו לוחות ימיים בזלתיים חדשים, לוח גורדה ולוח חואן דה פוקה בלוח הצפון-אמריקאי הגדול הרבה יותר, ובהיותם כבדים יותר עברו הפחתה מתחתיו תוך כדי המסה וגרמו לגעשיות ולהתרוממות, תופעה המוכרת כקשת הגעשית של רכס הקסקייד. התהליך עדיין נמשך והרכס עדיין מתרומם. קרוב ל-500 קילומטרים מהחוף שוקע מרכז לוח גורדה כמעט 2.5 סנטימטרים בשנה מתחת ללוח הצפון-אמריקאי. חלק מהמאגמה מתקררת בצניחה למעטפת כדור הארץ והופכת לסלעי גרניט. סלעים אלו נדחקים למעלה ונמצאים בבסיס ההרים של ימינו. שרידים לגעשיות נמצאים בהרי הגעש הר בייקר וגליישר פוינט שמחוץ לפארק, שהתפרצו בפעם האחרונה לפני פחות מ-12,000 שנים, ובקלדרה בחלק הצפון-מערבי של הפארק. עקב ההתרוממות התגברה הסחיפה ושכבות הסלע הצעירות יותר נסחפו, כך קרה גם לכל הרי הגעש הצעירים שהיו פעם בשטח הפארק. לכן כיום נחשפו הסלעים העתיקים יותר, ברובם סלעים מותמרים. ההתרוממות הנמשכת יחד עם הסחיפה מהמים והקרח יצרו עמקים עמוקים ועקב כך התבליט האנכי הוא משמעותי ונע בין 1,200 ל-1,800 מטרים, שהוא בר השוואה לרכסי הרים גבוהים בהרבה.
המראה הנוכחי של ההרים הוא תוצאה של פעילות קרחונים גדולים מאז עידן הקרח ועד היום. תוואי נוף אופייניים הם קרקסים קרחוניים ועמקים קרחוניים. הר שוקסן הבולט הוא פסגה פירמידלית שנוצרה עקב פעילות של כמה קרחונים, שהתהוו על מדרונותיו ושחקו את פסגתו לצורת פירמידה, ואת מורדותיו לצלעות חדות. כמות הקרחונים הגדולה היא תוצאה של מיקום הפארק בקצה המערבי של רכס קסקייד, ולכן כמות המשקעים בו רבה במיוחד.
העמק המרכזי של הנהר סקאגיט נחפר במזרח ובמערב על ידי שני קרחונים נפרדים כעמקים קרחוניים. החלק המרכזי בין ניוהלם לסכר רוס הוא עמק נהר שנחפר על ידי הנהר עצמו, שכיום נעלם כמעט לחלוטין במאגר. אגם צ'לאן מדרום הוא אגם קרחוני קלאסי.
אקולוגיה.