تتمتع ولاية كارولينا الشمالية بتاريخ جيولوجي مختلط: من حوالي 600 إلى 250 مليون سنة مضت ، هذه الولاية (وغيرها الكثير مما سيصبح جنوب شرق الولايات المتحدة) تم غمرها تحت مسطح من المياه الضحلة ، ونفس الوضع استمر بالنسبة لكثير من Mesozoic و Cenozoic العصور. (كان فقط خلال الفترة الترياسية تلك الحياة الأرضية في ولاية كارولينا الشمالية كان لديها وقت طويل للازدهار.) ومع ذلك ، هذا لا يعني أن ولاية كارولينا الشمالية كانت محرومة تمامًا من الديناصورات وحياة ما قبل التاريخ.
عاش Hypsibema خلال أواخر طباشيري الفترة ، واحدة من فترات نادرة من الوقت عندما كانت معظم ولاية كارولينا الشمالية فوق الماء. إنها الديناصور الرسمي لولاية ميسوري ، لكن أحافيرها هيبسبيما تم اكتشافها في ولاية كارولينا الشمالية أيضًا. للأسف هذا هيدروسور (الديناصور المنقار بالبط) هو ما يسميه علماء الحفريات نوبي دوبيوم: ربما كان فردًا أو نوعًا من ديناصور تم تسميته بالفعل ، وبالتالي لا يستحق جنسه الخاص.
أعلن للعالم في عام 2015 ، كارنوفكس (اليونانية "الجزار") هي واحدة من أقدم التماسيح التي تم تحديدها - عائلة الزواحف ما قبل التاريخ التي تباعدت عن الأركوصورات خلال الوسط
الترياسي الفترة وأدى إلى التماسيح الحديثة - وطول حوالي 10 أقدام و 500 جنيه ، بالتأكيد واحدة من أكبر. نظرًا لأن الديناصورات لم تصل بعد إلى وسط أمريكا الشمالية الترياسية من موطنها الأصلي في أمريكا الجنوبية ، ربما كانت كارنوفكس المفترس الرئيسي لكارولينا الشمالية!ليس تماما ديناصور وليس تماما تمساح ما قبل التاريخ (على الرغم من "سوسوس" في اسمه) ، كان Postosuchus نصف ساق نصف طن أركوصور التي امتدت على نطاق واسع عبر أمريكا الشمالية خلال أواخر الترياسي فترة. (كانت مجموعة من الأركوصورات هي التي ولدت أول ديناصورات في أمريكا الجنوبية منذ حوالي 230 مليون سنة). أنواع جديدة من Postosuchus ، ص. أليسون، تم اكتشافه في ولاية كارولينا الشمالية عام 1992 ؛ ومن الغريب أن جميع عينات Postosuchus المعروفة الأخرى تم اكتشافها إلى الغرب في تكساس وأريزونا ونيو مكسيكو.
تم اكتشاف بقايا Eocetus المبعثرة ، "حوت الفجر" في ولاية كارولينا الشمالية في أواخر التسعينات. هذا باكرا يوسين الحوت ، الذي عاش قبل حوالي 44 مليون سنة ، كان يمتلك أذرعًا وأرجلًا بدائية ، لقطة من المراحل المبكرة تطور الحوت قبل أن تتكيف هذه الثدييات شبه المائية مع الوجود المائي بالكامل. لسوء الحظ ، لا يُعرف الكثير عن Eocetus مقارنة بأسلاف الحيتان المبكرة الأخرى ، مثل المعاصر تقريبًا باكيسيتوس من شبه القارة الهندية.
قريب قريب من Postosuchus ، تم تسمية Zatomus في منتصف القرن التاسع عشر من قبل عالم الحفريات الشهير إدوارد درينشر كوب. من الناحية الفنية ، كان Zatomus أركوصور "راويوسيشي". ومع ذلك ، فإن اكتشاف عينة أحفورية واحدة فقط في ولاية كارولينا الشمالية يعني أنها على الأرجح نوبي دوبيوم (أي عينة من جنس الأركوصور الموجود بالفعل). ومع ذلك ينتهي الأمر بالتصنيف ، ربما كان زاتوموس قريبًا قريبًا لأركوصور معروف ، Batrachotomus.
تفتخر ولاية كارولينا الشمالية ببعض أقدم التكوينات الجيولوجية في الولايات المتحدة ، ويعود بعضها إلى ما قبلالكمبري مرات (قبل أكثر من 550 مليون سنة) عندما كانت جميع الحياة على الأرض محصورة في المحيطات. كان Pteridinium الغامض ، مثل العديد من ما يسمى "ediacarans" ، مخلوقًا شبيهًا بثلاثيات ربما عاش في قاع البحيرات الضحلة ؛ علماء الحفريات غير متأكدين من كيفية تحرك هذا اللافقاري أو حتى ما أكله.