Como entrenador, hizo su debut en 2008 al frente del F. C. Barcelona "B", con el que consiguió un ascenso a Segunda División en 2010 y la mejor clasificación del filial azulgrana en la categoría, el tercer puesto, un año después. Durante la temporada 2011-12 dirigió a la A. S. Roma. Después de un año sin entrenar, en la campaña 2013-14 fichó por el R. C. Celta de Vigo, al que dejó en la novena posición de la tabla con cuarenta y nueve puntos. El 19 de mayo de 2014 fichó por el F. C. Barcelona, con quien consiguió dos Ligas, tres Copas del Rey, una Supercopa de España, una Liga de Campeones, una Supercopa de Europa y una Copa Mundial de Clubes a lo largo de las siguientes tres temporadas. El 9 de julio de 2018 pasó a dirigir a la selección española, cargo que tuvo que abandonar después de once meses por motivos personales, aunque finalmente regresó en noviembre de 2019, actualmente sigue siendo seleccionador .