北卡罗来纳大学的第一个校区是1789年在北卡罗来纳州教堂山建立的。这是美国第一所授予学位的公立大学,也是历史上北卡州136之内唯一的一所大学。1877年,北卡州开始资助其他的高等教育机构。逐渐,这个州又增加了五所黑人大学和一所培养印第安人的大学。另有一些大学被创立用来培养公共教育老师和表演艺术人才。

大萧条时期,北卡罗来纳立法会在州政府内部寻找节流的办法。出于这个目的,经过努力,它于1931年将当时的北卡罗来纳大学合并成北卡罗来纳大学教堂山、北卡罗来纳州立大学和北卡罗来纳大学格林斯伯勒。新的合并后的北卡罗来纳大学在一个基金会和校董的领导下运营了这三所校区。1969年,另外三所通过法案加入了北卡罗来纳大学:北卡罗来纳大学夏洛特、北卡罗来纳大学艾胥维尔和北卡罗来纳大学威明顿。

1971年,北卡通过立法,将所有16所授予本科学位的公立大学并入该系统。这新的一轮合并给每个校区分派了一个校长和基金会。1985年,北卡罗来纳科学和数学学校,一个当地的寄宿制重点高中,宣布成为该大学的附属中学。