miniaturadaimagem|400x400px|Tipos climáticos de Köppen da Carolina do Norte, usando as de 1991-2020. O clima da Carolina do Norte é variado, desde a costa do Atlântico, no leste, até a cadeia de montanhas dos Apalaches, no oeste. As montanhas geralmente funcionam como um “escudo”, impedindo que as baixas temperaturas e as tempestades do Meio-Oeste entrem no e na da Carolina do Norte.North Carolina Department of the Secretary of State. North Carolina Climate & Geography. (em inglês) Acesso em 2008-01-13.

A maioria do estado tem um clima subtropical úmido (classificação climática de Köppen Cfa), exceto nas elevações mais altas dos Apalaches, que têm um clima subtropical de terras altas (Köppen Cfb).

As zonas de rusticidade do USDA para o estado variam da Zona 5B (-26,1 °C a -23,3 °C) nas montanhas à Zona 9A (-7 °C a -4 °C) ao longo das porções mais orientais da costa. Na maioria das áreas do estado, as temperaturas em julho durante o dia são de aproximadamente 32 °C. Em janeiro, as temperaturas médias diurnas podem variar muito em todo o estado, indo de aproximadamente 4 °C nas elevações mais altas dos Apalaches, perto de 50 °F (10 °C) na região de Piedmont e perto de 6 °C ao longo das áreas costeiras do sudeste do estado.U.S. Travel Weather. North Carolina Weather. (em inglês) Acesso em 2008-01-13.

Precipitação Há uma média de 1143 mm de chuva por ano (1270 mm em regiões montanhosas). As tempestades de julho são responsáveis por grande parte dessa precipitação. Até 15% da precipitação durante a estação quente nas Carolinas pode ser atribuída a ciclones tropicais.David B. Knight Robert E. Davis. Climatology of Tropical Cyclone Rainfall in the Southeastern United States. (em inglês) Acesso em 2008-02-29. As montanhas costumam ter alguma neve no outono e no inverno. Os ventos úmidos do sudoeste despejam uma média de 2.000 mm de precipitação no lado oeste das montanhas, enquanto as encostas voltadas para o nordeste têm uma média de menos da metade dessa quantidade.City-Data.com North Carolina - Climate (em inglês) Acesso em 2008-02-09. Precipitação média mensalCidadeJanFevMarAbrMaiJunJulAgoSetOutNovDezTotalAshevilleWeatherbase. Asheville, North Carolina Weather. (em inglês) Acesso em 2008-02-08.66 mm79 mm100 mm84 mm74 mm89 mm86 mm100 mm79 mm69 mm66 mm69 mm970 mmCabo HatterasWeatherbase. Cape Hatteras, North Carolina Weather. (em inglês) Acesso em 2008-02-08.140 mm100 mm120 mm81 mm97 mm110 mm120 mm160 mm130 mm130 mm120 mm110 mm1 450 mmCharlotteWeatherbase. Charlotte, North Carolina Weather. (em inglês) Acesso em 2008-02-08.94 mm94 mm120 mm76 mm91 mm89 mm97 mm100 mm84 mm81 mm79 mm84 mm1 100 mmGreensboroWeatherbase. Greensboro, North Carolina Weather. (em inglês) Acesso em 2024-05-09.79 mm76 mm94 mm91 mm86 mm94 mm110 mm99 mm110 mm79 mm79 mm76 mm1 070 mmRaleighWeatherbase. Raleigh, North Carolina Weather. (em inglês) Acesso em  2008-02-08.89 mm89 mm94 mm71 mm97 mm91 mm110 mm110 mm79 mm76 mm74 mm79 mm1 060 mmWilmingtonWeatherbase. Wilmington, North Carolina Weather. (em inglês) Acesso em 2008-02-08.91 mm89 mm110 mm74 mm110 mm140 mm200 mm180 mm140 mm84 mm84 mm89 mm1 400 mm

Neve esquerda|miniaturadaimagem|200x200px|Uma árvore derrubada em Asheville, Carolina do Norte, causada pela queda de neve da Tempestade do Século de 1993 A neve na Carolina do Norte é vista regularmente nas montanhas. A Carolina do Norte tem uma média de 130 mm de neve por temporada de inverno. Entretanto, isso varia muito em todo o estado. Ao longo da costa, a maioria das áreas registra menos de 51 mm por ano, enquanto a capital do estado, Raleigh, tem uma média de 150 mm. Mais a oeste, na região de Piedmont-Triad, a média aumenta para aproximadamente 230 mm. A área de Charlotte tem uma média de aproximadamente 130 mm. A cidade de Boone, localizada em uma altitude de aproximadamente 1 km na parte noroeste do estado, recebe, em média, quase 635 mm de neve por ano. As montanhas no oeste atuam como uma barreira, impedindo que a maioria das tempestades de neve entre no Piemonte. Quando a neve consegue passar pelas montanhas, geralmente é leve e raramente fica no solo por mais de dois ou três dias. Entretanto, várias tempestades despejaram 460 mm ou mais de neve em áreas normalmente quentes. A Tempestade do Século de 1993, que durou de 11 a 15 de março, afetou locais do Canadá à América Central e trouxe neve excepcionalmente pesada para a Carolina do Norte. Newfound Gap recebeu mais de 0,91 m de neve com desvios de mais de 1,5 m, enquanto Monte Mitchell mediu mais de 1,2 m de neve com desvios de 4,3 m. A maior parte da parte noroeste do estado recebeu algo entre 0,61 m e 0,91 m de neve.

Outra nevasca significativa atingiu a área de Raleigh em janeiro de 2000, quando mais de 510 mm de neve caíram.Environmental Modeling Center. EMC MODEL GUIDANCE FOR THE BLIZZARD of 2000. (em inglês) Acesso em 2008-02-09 Houve também uma forte nevasca totalizando 460 mm que atingiu a área de Wilmington em 22 e 23 de dezembro de 1989. Essa tempestade afetou apenas a costa do sudeste dos EUA, até o sul de Savannah, Geórgia, com pouca ou nenhuma neve medida a oeste da I-95. A maioria das grandes nevadas que afetam as áreas a leste das montanhas vem de ciclones extratropicais que se aproximam do sul, atravessando a Geórgia e a Carolina do Sul, e se deslocam para a costa da Carolina do Norte ou da Carolina do Sul. Essas tempestades jogam normalmente a umidade do Golfo ou do Atlântico sobre o ar frio do Ártico no nível do solo, geralmente impulsionado para o sul a partir da alta pressão do Ártico sobre os estados do nordeste ou da Nova Inglaterra. Se as tempestades se deslocarem o suficiente para o leste, a neve se limitará à parte leste do estado (como na tempestade de 22-23 de dezembro de 1989 e na tempestade de 4 de janeiro de 2018, que deixou cair 5 cm em Cape Hatteras, mas praticamente nenhuma neve no interior da Carolina do Norte). Se os ciclones passarem perto da costa, o ar quente será puxado para o leste da Carolina do Norte devido ao aumento do fluxo do Oceano Atlântico mais ameno, trazendo uma linha de chuva/neve para o interior, com neve pesada restrita ao Piemonte, aos contrafortes e às montanhas, como na tempestade de 22 de janeiro de 1987, que deixou cair 15 cm em Charlotte. Se a tempestade seguir para o interior do leste da Carolina do Norte, a linha de chuva/neve se estenderá entre Raleigh e Greensboro. Queda de neve média mensalCidadeJanFevMarAbrMaiJunJulAgoSetOutNovDezTotalAsheville12 cm12 cm7,6 cm1,8 cm - - - - - -1,8 cm5,1 cm40 cmCabo Hatteras1,0 cm1,5 cm1,0 cm - - - - - - - -1,5 cm5,1 cmCharlotte5,1 cm4,3 cm3,0 cm - - - - - - -0,25 cm1,3 cm14 cmGreensboro8,6 cm6,1 cm2,0 cm - - - - - - -0,25 cm2,0 cm19 cmRaleigh5,6 cm6,6 cm3,3 cm - - - - - - -0,25 cm2,0 cm18 cmWilmington1,0 cm1,3 cm1,0 cm - - - - - - - -1,5 cm4,8 cm

Ciclones tropicais esquerda|miniaturadaimagem|200x200px|Furacão Fran Localizada ao longo da costa do Atlântico, muitos furacões que vêm do Mar do Caribe viajam pela costa leste dos Estados Unidos, passando pela Carolina do Norte. direita|miniaturadaimagem|305x305px|Precipitação do furacão Floyd em 1999 Em 15 de outubro de 1954, o furacão Hazel atingiu a Carolina do Norte e, na época, era um furacão de categoria 4 na escala de furacões Saffir-Simpson. O Hazel causou danos significativos devido a seus fortes ventos. Uma estação meteorológica em Oak Island relatou ventos máximos sustentados de 230 km/h, enquanto em Raleigh foram medidos ventos de 140 km/h. O furacão causou 19 mortes e destruição significativa. Uma pessoa em Long Beach afirmou que “dos 357 edifícios que existiam na cidade, 352 foram totalmente destruídos e os outros cinco danificados”. O Hazel foi descrito como “a tempestade mais destrutiva da história da Carolina do Norte” em um relatório de 1989.State Climate Office of North Carolina. Research on North Carolina Severe Weather. Retrieved on 2008-03-09. O Hazel continua sendo o único furacão de categoria 4 a atingir a Carolina do Norte.

Em 1996, o furacão Fran atingiu a Carolina do Norte como um furacão de categoria 3. Fran causou danos significativos com ventos e enchentes. A velocidade máxima sustentada dos ventos do Fran foi de 185 km/h, enquanto a costa da Carolina do Norte registrou ondas de 2,4 m a 3,7 m acima do nível do mar. O valor dos danos causados pelo Fran variou de US$ 1,275 a US$ 2 bilhões na Carolina do Norte.

Em 2018, o furacão Florence atingiu a Carolina do Norte como um furacão de categoria 1. Embora tenha sido um furacão de baixa intensidade ao atingir a costa em termos de velocidade do vento, o movimento lento do Florence antes e depois da costa contribuiu para a persistência destrutiva de faixas de chuva sobre a Carolina do Norte entre Wilmington e Elizabethtown. A formação de faixas de chuva nas mesmas áreas levou a uma faixa de acúmulos de chuva superiores a 760 mm, e os totais de chuva ultrapassaram 250 mm em grande parte do sudeste e centro-sul da Carolina do Norte. Um total máximo de chuva de 913 mm foi registrado a cerca de 11 km a noroeste de Elizabethtown, estabelecendo um novo recorde estadual para o maior acúmulo de chuva resultante de um ciclone tropical. O furacão também provocou 27 tornados na Carolina do Norte. Os danos em todo o estado chegaram a um valor estimado de US$ 17 bilhões, mais do que os danos combinados do furacão Floyd e do furacão Matthew no estado, conforme o governador Roy Cooper. As perdas estimadas com seguros na Carolina do Norte variaram entre US$ 2,8 e 5 bilhões. As inundações relacionadas aos furacões danificaram cerca de 75.000 estruturas, muitas das quais já haviam sido danificadas pelo furacão Matthew apenas dois anos antes.

Em 2024, a Carolina do Norte foi severamente afetada pelo furacão Helene, principalmente na região dos Apalaches ocidentais, causando mais de 100 mortes e destruição significativa de infraestrutura e áreas residenciais em vários condados. Após atingir a região de Big Bend, na Flórida, em 27 de setembro, o furacão começou a atravessar a Geórgia como um furacão de categoria 2 e a cadeia montanhosa dos Apalaches como uma forte tempestade tropical, levando chuvas recordes a dezenas de comunidades no oeste da Carolina do Norte, incluindo Asheville, Boone, Chimney Rock, Lake Lure, Lansing, Montreat e Swannanoa.

Como resultado das chuvas históricas, vários rios da região transbordaram e inundaram comunidades inteiras, destruindo casas e infraestrutura e cortando os serviços de energia e comunicação em vários condados por períodos prolongados. Além disso, várias represas foram rompidas e deslizamentos de terra ocorreram em toda a região, piorando os danos existentes.

Segundo o meteorologista Ben Noll, o furacão Helene liberou quase 1,5 vez mais umidade no oeste da Carolina do Norte do que em qualquer outro evento anterior registrado na região, com uma quantidade de transporte de vapor integrado estimada em cerca de 3.000 quilogramas por metro por segundo. O Helene superou o recorde anterior de 1.883 kg/m/s. A quantidade de umidade e precipitação depositada na região foi considerada excepcional devido à sua localização no interior, longe da costa leste e da costa do Golfo.

O Escritório Climático do Estado da Carolina do Norte, na Universidade Estadual da Carolina do Norte, informou que a estação meteorológica de Monte Mitchell registrou 620 mm de precipitação. O escritório se referiu ao total como “fora dos padrões”, comparando-o com 420 mm de precipitação, que é uma inundação que ocorre na área. O registrou 492 mm de precipitação antes de uma falha de comunicação. Uma estação meteorológica do Serviço Florestal da Carolina do Norte registrou o recebimento de 796 mm de chuva de 25 a 27 de setembro, o que exigiu uma verificação adicional.

Chuva