Der heutige Bundesstaat geht auf eine 1663 gegründete Kronkolonie zurück und ist nach dem englischen König Karl I. benannt. Im Jahre 1776 war North Carolina eine der Dreizehn Kolonien, die sich in der amerikanischen Unabhängigkeitserklärung vom Mutterland lossagten, und ist damit einer der Gründungsstaaten der Vereinigten Staaten. Seit 1792 ist Raleigh Hauptstadt des Staates, ihren Namen erhielt die Stadt zu Ehren des Entdeckers der Küste North Carolinas, Sir Walter Raleigh. Während des Amerikanischen Bürgerkrieges von 1861 bis 1865 trat North Carolina aus den Vereinigten Staaten aus und schloss sich den Konföderierten Staaten von Amerika an. Die Wiederaufnahme in die Vereinigten Staaten erfolgte 1868 in dem dem Krieg folgenden Prozess der Reconstruction. Danach begann die bis in die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts dauernde Umwandlung vom landwirtschaftlich geprägten Staat zu einer Industrieregion. Nach dem New Deal in den 1930er Jahren entwickelte sich North Carolina zu einem Zentrum der amerikanischen Finanzwirtschaft und der Forschung und Entwicklung in verschiedenen Hochtechnologie-Branchen.