1931년 채플힐 캠퍼스의 전신인 노스캐롤라이나대학교(1789년 설립)와 그린즈버러여자대학(1891년 설립)를 통하여 단일 이사회가 운영하는 통합 종합대학으로 발족하였다. 설립 목적은 대공황기릐 재정위기를 극복하고 주내 고등교육기관의 중복 학과를 통폐합하기 위한 것이었다. 이에 따라 각 구성 대학에 특정 학과가 지정되었고, 대학본부와 부속 행정기관은 모두 채플힐캠퍼스에 두었다.

같은해 도서관학부를 신설하고 미국 최초의 정부대학(Institute of Grovemment)을 세웠으며, 1936년에 공중보선대학을 신설했다.

1949년에는 치과대학과 간호대학을 신설하면의과대학 약학대학 공중보건대학으로 구성된 보건학부를 새로 발족시켰다. 1990년 언론 매스커뮤니케이션대학을 신설하여, 2001년 새 학기 현재 채플힐캠퍼스, 애슈빌캠퍼스, 살럿캠퍼스, 그린즈버러캠퍼스, 팸블로크캠퍼스, 월밍팀캠퍼스의 6개 4년제 종합대학교와 대학원 및 직업학교 등 14개 고등교육기관에 95개 학사학위 과정과 175개 석사학위 과정, 109개 박사학위 과정이 마련되어있다. 2000년 현재 총 재학생은 약 15만명, 교수는 8,500여명이다.