Một số con sông chính chảy qua Bắc Carolina là sông Cape Fear, sông Catawba và sông New. Có hơn 200 con sông trong tiểu bang.
Sông Cape Fear dài 202 dặm, là con sông dài nhất chạy hoàn toàn qua Bắc Carolina. Nó cũng có lưu vực sông lớn nhất với 9.000 dặm vuông. Sông Catawba dài 224 dặm. Nó bắt đầu từ dãy núi Blue Ridge và chảy vào Nam Carolina, nơi cuối cùng nó trở thành sông Wateree.
Sông Mới là một trong những con sông lớn duy nhất ở Hoa Kỳ chảy hoàn toàn về phía bắc. Được hình thành từ 10 đến 360 triệu năm trước, nó được cho là một trong những con sông lâu đời nhất ở Bắc Mỹ; một số nhà địa chất tin rằng nó là con sông lâu đời thứ hai trên thế giới.