高校はローレンスノース高校に進学。オデンとコンリー-Jr擁するローレンスノース高校はインディアナ州を代表する強豪校となり、2004年から3年連続で同州のタイトルを獲得、彼らが在学中の4年間の戦績は103勝7敗で2006年にはインディアナ州のチームとしては初めてUSAトゥデイ紙のランキング1位にランクされた。オデン個人は最終学年には22.1得点10.5リバウンド3.5ブロックのアベレージを残し、ネイスミス賞を獲得、マクドナルドアメリカンチームに選出され、ゲータレード選出の年間最優秀選手には2年連続で選ばれた[1]。同賞を2年連続で獲得したのはオデンとレブロン-ジェームスだけであった。全国区となったオデンの名前はNBAのスカウトらの目にもとまり、彼が高校を卒業する2006年のNBAドラフトの目玉となるはずだったが、この年より高校生によるアーリーエントリーが不可能となったため、オデンはコンリー-Jrとともにオハイオ州立大学に進学した。
大学でのシーズン序盤は右手首の手術のため6試合を欠場し、復帰後も左手でフリースローを打つなど万全の状態とは言えなかったが、15.7得点9.6リバウンド3.3ブロックのアベレージを残し、ビッグ-テン-カンファレンスの新人王と年間最優秀守備選手賞を獲得、AP通信選出のオールアメリカンファーストチームにケビン-デュラントらとともに選ばれた。オデンとデュラントは同ファーストチームに選ばれた初の1年生となった。NCAAトーナメントでは16.1得点9.3リバウンド3.5ブロックのアベレージでチームを牽引し、決勝まで進出したがフロリダ大学に敗れた。2年生には進級せず2007年のNBAドラフトにアーリーエントリーした。