Faits:
A. A.a M._ travaillait en qualité de manoeuvre pour le compte de l'entreprise X._ SA. A ce titre, il était assuré contre le risque d'accidents auprès de la Caisse nationale suisse d'assurance en cas d'accidents (CNA).
Le 12 janvier 1999, il a été victime d'un accident. La CNA a pris en charge le cas. Par décision du 4 septembre 2000, elle a alloué à l'assuré une indemnité pour atteinte à l'intégrité d'un taux de 15 %. Dans une autre décision, du 23 novembre suivant, elle l'a reconnu apte à exercer en plein son activité professionnelle dès le 4 décembre 2000 et, par conséquent, mis un terme au versement des indemnités journalières à partir de cette date. L'assuré a formé opposition à ces deux décisions. La CNA les a écartées dans une nouvelle décision du 22 janvier 2002. Statuant le 15 mai 2003, le Tribunal des assurances du canton de Vaud (actuellement la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal vaudois) a rejeté le recours formé contre la décision sur opposition de la CNA. Sur recours de l'assuré, le Tribunal fédéral des assurances, par arrêt du 24 août 2004, a annulé ce jugement. Il a renvoyé la cause à la CNA pour qu'elle procède à une instruction complémentaire afin de déterminer la nature exacte des troubles attestés par les médecins - en particulier au regard de la question de la causalité naturelle avec l'accident de l'assuré -, et leurs répercussions sur la capacité de travail de celui-ci. Après quoi, la CNA était invitée à rendre une nouvelle décision (cause U 226/03).
A.b A la suite de cet arrêt, la CNA a repris l'instruction du cas. Elle a rendu une décision, le 7 janvier 2008, par laquelle elle a alloué à M._ une rente dès le 1er janvier 2008 fondée sur une incapacité de gain de 100 %, un gain annuel assuré de 43'415 fr., soit une rente mensuelle de 2'894 fr. 35. Elle lui a reconnu le droit à une indemnité pour atteinte à l'intégrité complémentaire de 35 %. L'assuré a formé opposition en contestant, d'une part, le montant du gain annuel assuré servant à la détermination du montant de la rente et, d'autre part, le taux de l'atteinte à l'intégrité. La CNA a très partiellement admis l'opposition par décision du 14 juillet 2008 en fixant le montant du gain assuré à 43'458 fr.
B. M._ a recouru contre cette dernière décision en concluant à ce que la rente d'invalidité soit fixée sur la base d'un gain annuel assuré de 47'913 fr. et au versement d'une indemnité pour atteinte à l'intégrité d'un montant plus élevé.
La Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal vaudois a rejeté le recours par arrêt du 15 septembre 2010.
C. M._ exerce un recours en matière de droit public dans lequel il conclut au versement d'une rente calculée sur la base d'un gain annuel assuré de 48'143 fr.
La CNA conclut au rejet du recours. L'Office fédéral de la santé publique ne s'est pas déterminé.

Considérant en droit:
1. Seul est litigieux le montant du gain assuré servant à la fixation de la rente allouée au recourant.
2. Selon l'art. 15 de la loi fédérale du 20 mars 1981 sur l'assurance-accidents (LAA), entrée en vigueur le 1er janvier 1984, les indemnités journalières et les rentes sont calculées d'après le gain assuré (al. 1). Est déterminant pour le calcul des rentes le salaire que l'assuré a gagné durant l'année qui a précédé l'accident (art. 15 al. 2, deuxième phrase, LAA). Le Conseil fédéral édicte des prescriptions sur le gain assuré pris en considération dans des cas spéciaux (al. 3). Faisant usage de cette délégation de compétence, le Conseil fédéral a édicté des dispositions dans l'ordonnance du 20 décembre 1982 sur l'assurance-accidents (OLAA), notamment à son art. 24 intitulé «Salaire déterminant pour les rentes dans les cas spéciaux».
3. Pour déterminer le gain assuré, la CNA s'est fondée sur des données salariales fournies par l'ancien employeur du recourant. Il en résultait que l'assuré avait perçu durant l'année ayant précédé l'accident (12 janvier 1998 au 11 janvier 1999) un salaire de 38'874 fr. 70 (conformément à l'extrait du livre de paie de l'employeur). Elle a fait application de l'<ref-law>. D'après cette disposition, lorsque le droit à la rente naît plus de cinq ans après l'accident ou l'apparition de la maladie professionnelle, le salaire déterminant est celui que l'assuré aurait reçu, pendant l'année qui précède l'ouverture du droit à la rente, s'il n'avait pas été victime de l'accident ou de la maladie professionnelle, à condition toutefois que ce salaire soit plus élevé que celui qu'il touchait juste avant la survenance de l'accident ou l'apparition de la maladie professionnelle. Aussi bien la CNA a-t-elle fixé le gain que l'assuré aurait réalisé du 1er janvier 2007 au 31 décembre 2007 en adaptant le montant de 38'874 fr. 70 à l'indice des salaires nominaux établi par l'Office fédéral de la statistique (OFS) pour les hommes dans les industries manufacturières, l'indice de référence étant de 104.7 pour les années 1998/1999 et 115.2 pour l'année 2006. Elle a tenu compte, à raison d'une augmentation de 1,6 %, de l'évolution des salaires nominaux en 2007. Elle a obtenu un gain annuel assuré de 43'458 fr. selon le calcul suivant:
38'874 fr. 70 : 104.7 x 115.2 + 1,6 % = 43'458 fr.
La juridiction cantonale a confirmé ce calcul.
4. 4.1 L'<ref-law> prévoit que si, au cours de l'année qui précède l'accident, le salaire de l'assuré a été réduit par suite de service militaire, de service civil, de service de protection civile, ou par suite d'accident, de maladie, de maternité, de chômage ou de réduction de l'horaire de travail, le gain assuré est celui que l'assuré aurait reçu sans la survenance de ces éventualités.
4.2 Le recourant se prévaut de cette disposition. Comme en première instance, il fait valoir que son horaire de travail normal était de 45 heures par semaine. Il a été réduit durant les mois d'août, novembre et décembre 1998, mois pour lesquels il n'a pas reçu un plein salaire. En août, la baisse s'expliquait par les fortes chaleurs ainsi que par les vacances généralisées durant cette période. Pour ce qui est des mois de novembre et décembre, il s'agissait d'une baisse qui tient «généralement aux conditions météorologiques». Le recourant soutient donc que son revenu devrait être annualisé en fonction d'une durée normale de travail, c'est-à-dire non compte tenu des baisses d'activité durant les trois mois précités. Il fait valoir à ce propos que la réduction de son horaire de travail n'était pas volontaire, de sorte qu'elle doit être considérée comme une réduction de l'horaire de travail au sens de l'<ref-law>.
4.3 Selon la jurisprudence, la loi (au sens large) s'interprète en premier lieu selon sa lettre (interprétation littérale). Si le texte n'est pas absolument clair, si plusieurs interprétations de celui-ci sont possibles, il convient de rechercher quelle est la véritable portée de la norme, en la dégageant de tous les éléments à considérer, soit notamment des travaux préparatoires (interprétation historique), du but de la règle, de son esprit, ainsi que des valeurs sur lesquelles elle repose, singulièrement de l'intérêt protégé (interprétation téléologique) ou encore de sa relation avec d'autres dispositions légales (interprétation systématique). Le sens que prend la disposition dans son contexte est également important (<ref-ruling> consid. 2.3.1 p. 644 et la jurisprudence citée).
4.4 La disposition réglementaire en cause vise des situations où l'assuré a subi une perte de salaire dans l'année de référence en raison de l'une des éventualités énumérées. Contrairement à l'avis du recourant et comme l'ont retenu avec raison les premiers juges, les termes «réduction de l'horaire de travail» («Kurzarbeit»; «lavoro ridotto») recouvrent une notion précise du droit des assurances sociales. Ils correspondent littéralement à la terminologie utilisée dans l'assurance-chômage en matière de réduction de l'horaire de travail justifiant le droit à une indemnité en application des art. 31 ss de la loi fédérale du 25 juin 1982 sur l'assurance-chômage obligatoire et l'indemnité en cas d'insolvabilité (LACI). Il est à relever aussi que la version initiale en français de l'<ref-law> parlait dans l'énumération de [...] «maternité, de chômage ou de chômage partiel» (RO 1983 38). Cette dernière expression de chômage partiel correspondait du point de vue de la terminologie à la réduction de l'horaire de travail sous l'empire du régime transitoire du 8 octobre 1976, abrogé avec l'entrée en vigueur de la LACI, le 1er janvier 1984 (voir BORIS RUBIN, Assurance-chômage, 2ème éd. 2006, p. 474 n° 6.1.1.2.1). Elle a été corrigée par la publication d'un erratum dans la Feuille fédérale (RO 2001 1663), mentionnant désormais, en lieu et place du chômage partiel et conformément au vocabulaire de la LACI, la réduction de l'horaire de travail dans les causes de réduction du salaire énumérées à l'<ref-law>. On notera encore que le Conseil fédéral, contrairement à ce qu'il a prévu pour le calcul de l'indemnité journalière (<ref-law>), n'a pas adopté dans le domaine des rentes de réglementation spéciale pour les situations où le salaire a subi de fortes variations. Cela s'explique par le fait que la période de référence d'une année est suffisamment longue et qu'il n'est donc pas inéquitable de tenir compte de ces variations (cf. RAMA 1990 no U 114 p. 385 consid. 3c; voir aussi ANDRÉ PIERRE HOLZER, Der versicherte Verdienst in der obligatorischen Unfallversicherung, in RSAS 2010 p. 222 ss). A elles seules, des fluctuations de salaire au cours de certains mois de l'année qui a précédé l'accident ne justifient donc pas une adaptation du gain annuel en fonction du gain (plus élevé) réalisé les autres mois.
4.5 Il s'avère donc, que la notion de réduction de l'horaire de travail au sens de l'<ref-law> ne peut s'interpréter que par référence à la réglementation de la LACI en ce domaine (dans ce sens également, ALFRED MAURER, Schweizerisches Unfallversicherungsrecht, 1985, p. 330, note de bas de page 814a).
4.6 En l'espèce, le recourant ne prétend pas que la baisse d'activité alléguée a donné lieu à des indemnités de l'assurance-chômage. Du reste, les pertes de travail habituelles dans la branche, la profession ou l'entreprise, de même que les fluctuations saisonnières de l'emploi ne sont pas prises en considération au titre de perte de travail indemnisable par l'assurance-chômage (<ref-law>). Or, de l'aveu même du recourant, c'est bien de cela qu'il s'agit en l'espèce, à savoir des variations qui surviennent à des périodes déterminées de l'année et qui n'ont de ce fait rien d'extraordinaire. En l'espèce, il en est certes résulté une diminution de salaire pour les mois considérés. Le recourant ne prétend toutefois pas qu'il avait droit durant ces périodes à un salaire correspondant à un horaire de travail non réduit (cf. l'art. 22 al. 4, première phrase, OLAA). Hormis les exceptions prévues à l'<ref-law> (voir aussi l'art. 22 al. 4, deuxième phrase, OLAA), la règle est celle du salaire effectivement perçu et non le salaire hypothétique que l'assuré aurait touché si son horaire de travail n'avait pas été sujet à variations.
4.7 Le moyen soulevé est dès lors mal fondé.
5. 5.1 Pour déterminer le gain déterminant que l'assuré avait reçu dans l'année qui a précédé l'ouverture du droit à la rente (<ref-law>), la CNA, comme on l'a vu, s'est référée à l'indice des salaires nominaux de l'OFS pour les hommes dans les industries manufacturières (104.7 pour les années 1998 et 1999 et 115.2 pour 2006). Le recourant y voit une violation de l'<ref-law>. Selon lui, il convient de prendre en compte une tabelle plus détaillée, émanant également de l'OFS et qui, à son avis, correspond au plus près à sa catégorie professionnelle. Selon cette tabelle plus détaillée - qu'il produit en annexe à son recours - l'indice est de 103.9 en 1998 et 104.5 en 1999, ce qui représente une moyenne de 104.2. Par conséquent, selon le recourant, il conviendrait, en application de l'<ref-law>, de fixer le gain annuel assuré comme suit:
salaire assuré : 104.2 x 115.2 + 1,6 %.
5.2 On ne voit toutefois pas en quoi la CNA et les premiers juges auraient violé le droit en se référant à l'indice des salaires nominaux pour les hommes (tableaux pour les années 1993 - 2001 et 2001 - 2006) et en retenant l'indice valable pour les industries manufacturières. Il incombait au recourant de démontrer cette violation par une argumentation répondant aux exigences de motivation de l'<ref-law>. Une telle démonstration fait défaut en l'espèce. La critique du recourant, consistant simplement à alléguer qu'un autre indice de référence serait plus favorable, ne suffit pas à cet égard.
On précisera néanmoins que selon la jurisprudence (arrêt U 79/06 du 19 septembre 2006, consid. 4, résumé à la RSAS 2007 p. 179), dans le cas où la rente naît plus de cinq ans après l'accident (<ref-law>), l'adaptation du gain assuré ne doit pas se faire concrètement selon l'évolution des salaires auprès du dernier employeur ni se fonder sur les données statistiques tous secteurs confondus. Il faut prendre en compte l'évolution des salaires nominaux dans le domaine d'activité antérieur. Or, le Tribunal fédéral a déjà eu l'occasion de considérer, dans une situation analogue, qu'en se référant à l'indice des salaires nominaux de l'OFS pour les hommes dans les industries manufacturières (tabelle T1.1.93_I), la CNA avait tenu équitablement compte du domaine d'activité antérieur (arrêt 8C_316/2010 du 6 août 2010, consid. 4.3.3).
6. Vu ce qui précède, il résulte que le recours est mal fondé.
Le recourant, qui succombe, supportera les frais judiciaires (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 750 fr., sont mis à la charge du recourant.
3. Le présent arrêt est communiqué aux parties, à la Cour des assurances sociales du Tribunal cantonal du canton de Vaud et à l'Office fédéral de la santé publique.
Lucerne, le 29 septembre 2011
Au nom de la Ire Cour de droit social
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: Ursprung
La Greffière: Fretz Perrin