Carolina de Nord a avut o istorie geologică mixtă: de la aproximativ 600 până la 250 de milioane de ani în urmă, acest stat (și mult mai mult din ceea ce ar deveni sud-estul Statelor Unite) a fost scufundat sub un corp de apă puțin adânc, și aceeași situație a avut loc pentru o mare parte din mezozoic și cenozoic Eras. (A fost doar în perioada Perioada triasică care viața terestră în Carolina de Nord a avut o perioadă lungă de timp pentru a înflori.) Cu toate acestea, acest lucru nu înseamnă că Carolina de Nord a fost în întregime lipsită de dinozauri și viață preistorică.
Hypsibema a trăit în perioada târzie Cretacic perioada, una dintre rarele perioade de timp în care cea mai mare parte a Carolina de Nord se afla deasupra apei. Este dinozaurul oficial al statului Missouri, dar fosile din Hypsibema au fost descoperite și în Carolina de Nord. Din păcate, asta hadrosaur (dinozaur cu factură de rață) este ceea ce paleontologii numesc a nomen dubium: a fost probabil un individ sau o specie a unui dinozaur deja numit și, prin urmare, nu merită propriul gen.
Anunțat lumii în 2015, Carnufex (În limba greacă pentru „măcelar”) este unul dintre primii crocodinomorfi identificați - familia reptilelor preistorice care s-au divergent de la arhierei în timpul mijlocului triasic perioada și a dus la crocodili moderni - și la aproximativ 10 metri lungime și 500 de kilograme, cu siguranță unul dintre cele mai mari. Având în vedere că dinozaurii au avut încă să ajungă în America de Nord Triassic din habitatul lor ancestral din America de Sud, Carnufex poate să fi fost prădătorul vârf al Carolinai de Nord!
Nu este chiar un dinozaur și nu chiar un crocodil preistoric (în ciuda „suchus” în numele său), Postosuchus a fost o jumătate de tonă cu picioare splay archosaur care se întindea pe larg în America de Nord în perioada târzie triasic perioadă. (A fost o populație de arhierei care a născut primii dinozauri, în America de Sud, cu aproximativ 230 de milioane de ani în urmă.) O nouă specie Postosuchus, P. alisonae, a fost descoperit în Carolina de Nord în 1992; destul de ciudat, toate celelalte exemplare cunoscute de Postosuchus au fost dezgropate mult mai la vest, în Texas, Arizona și New Mexico.
Resturile împrăștiate de Eocetus, „balena zorilor”, au fost descoperite în Carolina de Nord la sfârșitul anilor ’90. Așa devreme Eocen balena, care a trăit în urmă cu aproximativ 44 de milioane de ani, avea brațe și picioare rudimentare, o imagine a etapelor incipiente ale evoluția balenelor înainte ca aceste mamifere semi-acvatice să se fi adaptat la o existență pe deplin acvatică. Din păcate, nu se știe prea multe despre Eocet în comparație cu alți strămoși ai balenelor timpurii, cum ar fi aproximativ contemporanul Pakicetus din subcontinentul indian.
O rudă apropiată a lui Postosuchus, Zatomus a fost numit la mijlocul secolului al XIX-lea de renumitul paleontolog Edward Drinker Cope. Tehnic, Zatomus a fost un „arhosaur” rauisuchian; cu toate acestea, descoperirea unui singur exemplar fosil în Carolina de Nord înseamnă că este probabil o nomen dubium (adică un exemplar dintr-un gen de arhosaur deja existent). Cu toate că se clasează, Zatomus era probabil o rudă apropiată a unui arhosaur mai cunoscut, Batrachotomus.
Carolina de Nord se mândrește cu unele dintre cele mai vechi formațiuni geologice din Statele Unite, unele datează din perioada anterioarăCambrian ori (acum peste 550 de milioane de ani) când aproape toată viața de pe pământ a fost limitată la oceane. Misteriosul Pteridinium, ca mulți așa-numiți „ediacarani”, a fost o creatură asemănătoare cu trilobite, care trăia probabil la fundul lagunilor superficiale; paleontologii nu sunt siguri de cum s-a mișcat acest invertebrat sau chiar ce a mâncat.