Η Βόρεια Καρολίνα καθημένει στη νοτιοανατολική Ατλαντική ακτή, συνορεύουσα με τέσσερις πολιτείες — τη Βιρτζίνια στα βορρά, το Τενεσσι στα δυτικά, τη Τζορτζία στα νοτιοδυτικά, και τη Νότια Καρολίνα στα νότια.
Στα ανατολικά, η Βόρεια Καρολίνα έχει κανένα χερσαίο σύνορο με άλλες πολιτείες. Το ανατολικό της σύνορο καθορίζεται εξ ολοκλήρου από τον Ατλαντικό Ωκεανό, με μακρά ακτή διάσημη για τα νησιά-φραγμάτα Outer Banks, τους κόλπους Pamlico και Albemarle, και την εκβολή του ποταμού Cape Fear.
Αυτή η ακτινή θέση ορίζει την ιστορία, την οικονομία και τον πολιτισμό της πολιτείας — από την κολονοϊκή ναυτική εμπόρευση και πειρατεία μέχρι τον σύγχρονο τουρισμό και τις στρατιωτικές εγκαταστάσεις. Η απουσία ανατολικού γειτονικού πολιτείας σημαίνει ότι η Βόρεια Καρολίνα λειτουργεί ως πύλη μεταξύ της εσωτερικής Νότιας και του Ατλαντικού κόσμου.