Northampton's North har en hamstringskada medan Leinster's Henshaw har skadat en bröstmuskel.
Båda skadades under tisdagens 31-31 dragning med orkaner.
Varken i Lions inledande test nederlag och de kommer att lämna turnéfesten efter lördagens andra test i Wellington.
Mediauppspelning stöds inte på den här enheten
North, 25, med två försök i tre Test framträdanden när Lions slog Australien 2-1 i 2013 års serie.
Henshaw, 24 år, var på sin första Lionsturné efter att ha spelat 29 gånger för Irland.
Lions tränare Warren Gatland sade: "Det är olyckligt att Robbie gör bröstmusklerna, vilket utsätter honom så han är på väg tillbaka till Irland - jag tror att han har en operation på måndag.
"Och sedan George med hamstring också. Det är olyckligt för honom och hans turné är också över."
Men Gatland säger att Lions har haft "tur" totalt sett.
Scotland full-back Stuart Hogg var först att lämna turnén efter att ha drabbats av en ansiktsskada i deras tredje turné spel.
Han följdes av Wales back-rower Ross Moriarty, som dukade under för ett ryggproblem.
Lions förlorade serieöppnaren 30-15 i Auckland, och går in i andra testet i Wellington på lördag med kapten Sam Warburton kommer in på flanken.
Gatland har också tagit in Johnny Sexton på flyghalva med Owen Farrell på väg in till centrum.
Wales flygel George North och Irland centrum Robbie Henshaw har uteslutits från brittiska och irländska Lions turné i Nya Zeeland.