Desde 2003, início do mandato do atual presidente, Damião Garcia, o clube esteve presente em todas as edições da Copa São Paulo de Futebol Júnior, exceto em 2010. De 2003 a 2006, Bauru foi uma das sub-sedes da Copa São Paulo, tendo o Noroeste como cabeça-de-chave. Em 2003 e 2006 a equipe ficou na primeira fase, enquanto em 2004 avançou até a segunda fase, quando foi eliminada pelo Corinthians em partida bastante equilibrada, disputada em Osasco.
A melhor campanha do Norusca na Copinha veio em 2005, quando venceu os três jogos da primeira fase (Luverdense, Ponte Preta e Santa Cruz), passando pelo Goiás nos pênaltis na segunda fase (após empate em 2 a 2 no tempo normal), até chegar às oitavas-de-final, quando empatou em 3 a 3 no tempo normal com o Iraty (PR), e acabou sendo eliminado na disputa por pênaltis. Além de sair invicto naquela edição, o Noroeste teve ainda o artilheiro geral do campeonato, o atacante Borebi, que marcou oito gols nos cinco jogos que disputou (marcando em todas as partidas).
A partir de 2007, Bauru deixou de sediar jogos da Copa São Paulo, mas o Noroeste continuou participando da competição. Em 2007, jogou em Barueri, em 2008 em Leme e em 2009 em São José dos Campos. Nas três oportunidades, o Alvirrubro disputou apenas a primeira fase, mas fez frente a grandes clubes do futebol brasileiro, como Internacional (em 2007 e 2009), quando não conseguiu a vitória, mas dificultou as partidas para o Colorado Gaúcho, e em 2008, quando venceu o Coritiba, clube que já foi campeão brasileiro.
Em 2010 o Noroeste não disputou a competição, após ter desativado as categorias de base em meados de 2009. No final de 2010, o clube reativou as categorias de base e voltou a disputar a Copa São Paulo em 2011, jogando em Taboão da Serra. A equipe, a primeira formada pelo Alvirrubro após a reativação da base, enfrentou o time da casa, o Bahia e o América Mineiro. Os dois últimos fizeram uma das semifinais da competição, com o Bahia terminando a Copa São Paulo como vice-campeão. O Noroeste não avançou à segunda fase, mas o elenco daquela competição formou a equipe-base no Campeonato Paulista Sub-20 de 2011, competição em que o clube bauruense terminou na sexta colocação, superando equipes como Corinthians e Palmeiras na classificação final.