Les caractéristiques physiques de la Caroline du Nord comprennent des montagnes, des plages et des contreforts vallonnés. Il existe également des îles appelées îles-barrières sur les Outer Banks. Ces îles sont appelées Cape Fear, Cape Lookout et Cape Hatteras.
Les Blue Ridge Mountains se trouvent dans la partie ouest de la Caroline du Nord et font partie des Appalaches. Cette région possède la plus haute altitude de montagne à l'est du fleuve Mississippi. Le nom de cette montagne est le mont Mitchell, et il arbore une altitude de 6 684 pieds.
La section piémontaise de la Caroline du Nord regorge de contreforts vallonnés menant à la région montagneuse de l'État. Il y a des vallées plus plates dans cette région, mais certaines collines ont une altitude de 300 pieds à 1500 pieds. Le Piémont n'est pas tout au bas des montagnes, mais il peut être quelque peu plat par endroits. La région a reçu le nom français de "Piémont" car elle se trouve au pied de la montagne, bien qu'elle soit à une altitude plus élevée.
Le long de la côte de la Caroline du Nord, il y a de nombreuses plages, dunes de sable et falaises. De nombreux rochers peuvent être vus sortir de l'eau sur le chemin des îles-barrières.