Nguyễn Quang Hải sinh năm 1997 tại huyện Đông Anh, Hà Nội. Anh bắt đầu gia nhập lò đào tạo trẻ Hà Nội T&T khi mới 9 tuổi vào năm 2006.[3]. Năm 2013, Nguyễn Quang Hải giành chức vô địch U21 quốc gia 2013 cùng với đội trẻ Hà Nội T&T và trở thành cầu thủ 16 tuổi đầu tiên giành được danh hiệu vô địch U21 quốc gia.[4]

Chỉ một năm sau Nguyễn Quang Hải trở thành thủ quân của U19 Hà Nội T&T, và trong năm 2014 anh đã giành liên tiếp 2 danh hiệu cá nhân "Cầu thủ xuất sắc nhất giải" tại U17 quốc gia 2014 và U19 quốc gia 2014 đồng thời cùng U-17 Hà Nội T&T giành danh hiệu Á quân U17 quốc gia 2014 và cùng U-19 Hà Nội T&T giành chức vô địch.[5]. Năm 2015, Nguyễn Quang Hải cùng U-21 Hà Nội T&T lại một lần nữa giành chức vô địch U21 quốc gia 2015 mặc dù không được góp mặt trong trận chung kết.

Năm 2016, Nguyễn Quang Hải có một năm giành liên tiếp 2 chức vô địch U-19 quốc gia 2016 và U-21 quốc gia 2016 cùng đội bóng thủ đô Hà Nội T&T và ở cả hai trận chung kết anh đều giành danh hiệu "Cầu thủ xuất sắc nhất trận".[6][7]