Staal commence sa carrière junior en 2000-2001 et il joue alors avec les Petes de Peterborough de la Ligue de hockey de l'Ontario. Il est sélectionné pour jouer avec l'équipe du Canada moins de 18 ans lors du championnat du monde 2002. L'équipe termine à la sixième place du classement. Il récolte 98 points en 66 matchs lors de la saison 2002-2003 et juste derrière, Staal est choisi lors du repêchage d'entrée dans la Ligue nationale de hockey de 2003. Sélectionné par les Hurricanes de la Caroline, il est le deuxième choix de la première ronde après Marc-André Fleury.