De regerande mästarna slogs ut efter att ha förlorat 1-0 till Marocko.
Fransmannens beslut att avgå efter 18 månader i jobbet tillkännagavs av Ivorian Football Federation (FIF).
Elefanter misslyckades med att registrera en seger i Gabon, efter dragningar med Togo och DR Kongo och nederlaget för marockanerna.
Federationens uttalande lovordade Dussuyers "professionalism, engagemang och mänskliga kvalitet", och tillade att "lämpliga åtgärder kommer att vidtas för att hitta hans efterträdare".
Michel Dussuyer har avstått som Elfenbenskustens Coast manager efter hans teams tidiga eliminering vid Afrika Cup of Nations.