24 июня 2009 года в товарищеском матче против сборной Венесуэлы Норьега дебютировал в сборной Мексики. В том же году он в составе национальной команды принял участие в Золотом Кубке КОНКАКАФ. На турнире Луис Мигель сыграл в поединке против Панамы, а также забил один гол в ворота сборной Никарагуа. Сборная Мексики выиграла турнир. Также Норьга принимал участие в матчах квалификационного раунда Чемпионата Мира 2010, но в конечную заявку на турнир не попал.