Fra 1958 var han universitetslektor i litteraturhistorie. I 1960 overtok han Harald Beyers professorat i europeisk litteraturhistorie ved universitetet i Bergen. Han beholdt denne stillingen til 1979, da han ble professor i nordisk litteratur, men året etter flyttet han tilbake til Oslo.
På 1980-tallet arbeidet Noreng med en elektronisk konkordans til Henrik Ibsens skuespill. Konkordansen utkom i seks bind i 1993.
Norengs første bok var en biografi over Nils Kjær, Nils Kjær: fra radikal til reaksjonær (1949). Senere utga han en biografi over Christian Braunmann Tullin. Han leverte også kommentarer til Christian Braunmann Tullins samlede skrifter (1972–1976). Den tredje boken hans handlet om Bjørnstjerne Bjørnsons dramatiske diktning (1954). Han skrev også en bok om Bjørnsons skuespill på svensk scene (1967).