На драфте НХЛ 2013 он был выбран под общим 10 номером командой «Даллас Старз». Незадолго до драфта Ничушкин сказал, что «Даллас» был его приоритетным вариантом. 8 июля 2013 года руководство «Даллас Старз» объявило о подписании с Ничушкиным стандартного трёхлетнего контракта новичка. Несколько первых матчей Валерий провёл не слишком успешно, уходя с площадки без набранных очков. 20 октября 2013 года в гостевом матче против «Анахайма», в котором его команда уступила 3:6, Ничушкин заработал своё первое очко в НХЛ, отдав голевую передачу. 3 ноября 2013 года в гостевом матче против «Оттавы» Ничушкин забросил свою первую шайбу в НХЛ. Позже выяснилось, что Ничушкин стал самым молодым автором гола в составе «Далласа» за 26 лет. 18 ноября 2013 года в гостевом матче против «Ванкувера» Ничушкин забросил вторую шайбу в НХЛ. 7 декабря 2013 года в матче регулярного чемпионата НХЛ против «Филадельфии» набрал 4 (1+3) очка, повторив тем самым рекорд клуба как игрок, проводящий первый сезон в НХЛ и набравший 4 очка за матч. 23 января 2014 года в матче против «Торонто Мейпл Лифс» Ничушкин оформил свой первый дубль в НХЛ.