30-åringen vant den første etappen, ledet etter etappe nummer to og tok nok bonussekunder på den siste etappen til å kunne sykle kontrollert i mål som sammenlagtvinner.
Tredagersrittet arrangeres for første gang. Hundretusenvis av tilskuere har fulgt rittet hver dag.
– Det har vært som etapper i Tour de France, sa Nordhaug etter løpet.
Ifølge arrangøren har til sammen 1,2 millioner mennesker fulgt rittet langs løypa siden fredag.
– Det har vært utrolig mye tilskuere. I dag hadde jeg gode bein så jeg kunne nyte massene, sa nordmannen etter rittet, ifølge nyhetsbyrået AFP.
Han kom på 6.-plass på sisteetappen og hadde samme tid som de nærmeste forfølgerne.
Spanske Samuel Sánchez ble nummer to sammenlagt, mens Thomas Voeckler kom på tredjeplass.
Ben Hermans vant den 167 kilometer lange sisteetappen, som gikk fra Wakefield til Leeds.
Seieren i England styrker betraktelig Nordhaugs sjanser til å være med i Tour de France.