Để chuẩn bị cho SEA Games 2017 cũng như vòng loại U23 châu Á 2018, U23 Việt Nam có trận đấu giao hữu với U23 Malaysia trên sân Thống Nhất vào ngày 7/2/2017. Đó là trận đấu mà lứa cầu thủ từng giúp U19 Việt Nam vào đến bán kết châu Á 2016 cũng như giành vé dự U20 World Cup 2017 (trong đó có Quang Hải) lần đầu được triệu tập lên U23 Việt Nam.
Trong lần đầu được lên tuyển U23 Việt Nam, Quang Hải được bố trí đá chính bên cạnh những người đàn anh như Công Phượng, Hồ Tuấn Tài hay Hoàng Văn Khánh. Với việc đã cùng những cầu thủ này chinh chiến ở lứa U19 năm 2014, Quang Hải không mất quá nhiều thời gian để hòa nhập.
Anh đã có trận đấu khá hay khi có các tình huống phối hợp tốt với những đồng đội, góp phần vào chiến thắng thuyết phục 3-0 của U23 Việt Nam trước U23 Malaysia.
Sau màn ra mắt U23 Việt Nam khá ấn tượng, Quang Hải đã chơi tốt ở U20 World Cup trên đất Hàn Quốc trước khi có những đóng góp vào hành trình của U23 Việt Nam ở vòng loại U23 châu Á 2018. Dù sau đó không được trao nhiều cơ hội ở SEA Games 2017 nhưng Quang Hải đã có sự tiến bộ mạnh mẽ để là trụ cột của U23 Việt Nam, đồng thời có những dấu ấn đầu tiên trong màu áo ĐT Việt Nam vào cuối năm 2017./.