As características físicas da Carolina do Norte incluem montanhas, praias e contrafortes ondulados. Existem também ilhas conhecidas como ilhas barreira em Outer Banks. Essas ilhas são chamadas de Cape Fear, Cape Lookout e Cape Hatteras.
As Montanhas Blue Ridge estão na porção oeste da Carolina do Norte e fazem parte das Montanhas Apalaches. Esta área possui a maior elevação da montanha a leste do Rio Mississippi. O nome desta montanha é Monte Mitchell e apresenta uma altitude de 6.684 pés.
A seção Piemonte da Carolina do Norte é repleta de contrafortes que levam à região montanhosa do estado. Existem alguns vales mais planos nesta área, mas algumas das colinas têm uma altitude de 300 a 1500 pés. O Piemonte não fica na base das montanhas, mas pode ser um pouco plano em alguns pontos. A área recebeu o nome francês de "piedmont" porque fica no sopé da montanha, apesar de estar em uma altitude mais elevada.
Ao longo da costa da Carolina do Norte, existem muitas praias, dunas e falésias. Muitas pedras podem ser vistas saindo da água no caminho para as ilhas barreira.