Morceli karjääri tippaeg jäi aastatesse 1991–1996. Spordiga hakkas ta tegelema vanema venna Abderrahmane Morceli eeskujul ja treenimisel. Vend võistles 1980. aasta suveolümpiamängudel, tema tippmark oli 3.36,26 (1977). Noureddine Morceli pälvis tähelepanu 1988. aasta juunioride maailmameistrivõistluste hõbedaga. 1991., 1993. ja 1995. aastal tuli ta maailmameistriks 1500 m jooksus. Morceli parimaks tulemuseks 1500 m jooksus on jäänud 3.27,37 (12. juuli 1995, Nice). 1996. aasta olümpiamängudel võitis Morceli 1500 m jooksu ajaga 3.35,78.
Morceli on püstitanud maailmarekordi 1500 m, 2000 m ja 3000 m jooksus ning alistanud esimesena 1 miili jooksus 3.45 piiri, olles inglase Steve Crami senisest maailmarekordist 3.46,32 parem 1,93 sekundi võrra.
Morceli on valitud kahel korral (1993, 1994) maailma aasta parimaks kergejõustiklaseks. Samuti on ta arvatud IAAF-i kuulsuste halli liikmeks.
