北卡罗来纳州立大学罗利分校属美国最好的研究性大学。罗利、德翰及教堂山，自公元1959年设立三角研究园区，区内有生物技术中心(隶属州政府)、育成中心、研发中心及服务中心。不仅吸引了许多大型企业来此设立研发单位，在附近设厂生产，同时也吸引了 大量高科技人才到园区及大学服务，就业人数超过 4万2千人，成为全美博士人口密度最高的地区。北卡州大有大约7000名教职员工，其中教授及科研人员约1800多人。许多教研人员在全国享有盛誉。目前，学校有19人为国家科学院院士或工程院院士；6人为美国建筑院院士；2人为美国文学院院士；1人为美国哲学院院士；还有1人为美国医学院院士。 北卡州大拥有超过500项的技术专利，在专利技术力量上排名全美第3位；学校来自产业界的研究资助，排名全美第7位；在公立研究型大学中，非政府资助研究经费，排名全美第12位。

NCSU图书馆在北美115家研究型图书馆中排名第38位，藏书共440万卷，包括5万个绘本和电子手稿等。图书馆共分5个图书馆，2个主要图书馆和3个分支机构。

农业科学与自然资源学院长期居于世界领先地位，化工精算等专业亦在全美处于领先地位。精算系于2010年，被美国精算协会(SOA)列入北美大学院校最优秀精算教育的前12所学校之一。林肯校区是美国西部第一所能够授予博士学位的研究机构，并创建了世界上第一个本科心理学实验室。据《耶鲁大学日报大学指南》指出，大学是名副其实的“足球王国”，意思是这里的学生对足球运动有特殊爱好。