Im Rahmen der Vorbereitung auf die Saison 2016/17 erspielte sich Barzal einen Platz im Aufgebot der Islanders und debütierte somit im Oktober 2016 in der National Hockey League (NHL). Nach einem weiteren NHL-Einsatz schickten ihn die Islanders jedoch zurück zu den Thunderbirds in die WHL, um dem Kanadier weitere Spielpraxis zu gewähren. Nach einem sechsten Platz bei der U20-Weltmeisterschaft 2016 gewann der Angreifer bei der U20-WM 2017 im eigenen Land die Silbermedaille. Mit den Thunderbirds gewann er am Saisonende die Playoffs um den Ed Chynoweth Cup und wurde darüber hinaus als WHL Playoff MVP ausgezeichnet sowie erneut ins "First All-Star Team" der Western Conference gewählt.