ב-14 באוגוסט 2017 מונה למפקד חיל האוויר הישראלי, והחליף בתפקיד את האלוף אמיר אשל. בתחילת כהונתו הוכרזו מטוסי F-35 לייטנינג II של חיל האוויר כמבצעיים. תקיפות אוויריות של ישראל בסוריה, שהחלו בתקופת קודמו בתפקיד, נמשכו גם בתקופת נורקין. תקיפות בולטות היו העימות האווירי בין ישראל לסוריה ואיראן בפברואר 2018, תקיפת שדה התעופה T-4 באפריל 2018, תקיפת מחסן התחמושת האיראני בסוריה באפריל 2018, ומבצע בית הקלפים במאי 2018. בעקבות מתקפת הטילים בלטקיה בספטמבר 2018, שבמהלכה הפילו כוחות נ"מ סוריים מטוס איליושין Il-20M רוסי, יצא נורקין לרוסיה על מנת להציג לרוסים את ממצאי התחקיר של צה"ל ולהפיג את המתחים שנוצרו בעקבות התקרית.