Nord-Carolina grenser til Sør-Carolina og Georgia i sør, til Tennessee i vest og Virginia i nord. Staten består av 100 fylker. Hovedstad er Raleigh, men den største byen er Charlotte. I øst har Nord-Carolina kystlinje mot Atlanterhavet. Samtidig ligger også det høyeste fjellet både øst for Mississippi og i Appalachene innenfor statens grenser; Mount Mitchell på 2,037 meter.