Noordse zegge is een middelhoge tot hoge, grijzig groene plant met lange, kruipende wortelstokken die toefen van bloeistengels en niet-bloeiende scheuten voortbrengen. De bloeistengels zijn vaak schaars, maar de bloei kan tot ver in de zomer duren. De stengels zijn stomp driekantig en bros, met bladeren die vaak gootvormig zijn. De bloeiwijze beslaat het bovenste kwart van de halm en bestaat uit twee of drie mannelijke aren en drie tot vijf vrouwelijke aren.
Noordse zegge komt voor in de koudere delen van het noordelijk halfrond en groeit in dalen van beken en riviertjes, vaak op humusrijke, venige grond die 's winters nat is en 's zomers uitdroogt. De plant prefereert gebieden met toevoer van koel, basenrijk grondwater en wordt vaak vergezeld door andere water- en moerasplanten. Door veranderingen in waterhuishouding en bemesting kan Noordse zegge echter teruggedrongen worden, hoewel ze in hooiland nog standhoudt. Veranderingen in landgebruik hebben veel van haar groeiplaatsen vernietigd.