Beim NHL Entry Draft 1997 wurde er in der ersten Runde an 21. Stelle von den Buffalo Sabres ausgewählt. Ab 1999 spielte er bei den Rochester Americans, dem AHL-Farm-Team der Buffalo Sabres und der Florida Panthers. In der Saison 2000/01 wurde Mika Noronen das erste Mal in einem NHL-Spiel eingesetzt. In den beiden Jahren spielte der Finne zweimal für die Sabres und beide Spiele gewann er. Aufgrund seiner guten Statistiken wurde der Goalie immer öfter in den Startkader Buffalos berufen und in der Saison 2003/2004 kam er 35 mal zum Einsatz. Mika Noronen war der achte Goalie in der Geschichte der NHL, dem es gelang, ein Tor zu schießen. Dies erreichte er am 14. Februar 2004 in einem Spiel gegen die Toronto Maple Leafs.