Mittelstadt dispute trois saisons, de 2014 à 2017, avec le Eden Prairie High School. Il est nommé joueur de l'année parmi tous les joueurs adolescents des États-Unis en 2016 et 2017. Il obtient également le titre de Mr. Hockey en tant que meilleur joueur senior du secondaire au Minnesota en 2017.
Dans le cadre du Combine en marge du repêchage d'entrée dans la LNH 2017, Mittelstadt ne parvient pas à faire de traction lors des tests physiques[2]. Il est néanmoins sélectionné au premier tour, 8e au total, par les Sabres de Buffalo, le .
