退役后，李军一直在湖北足协工作，培养年轻球员，湖北省1989年龄段的球员就由他负责。2008年，武汉光谷退出中超联赛，湖北没有了职业足球俱乐部。2009年，湖北绿茵成立，俱乐部留住了武汉光谷队U19梯队的球员以及王文华、胡卓伟、蔡曦、周燎、吴龑等原来武汉光谷一线队的球员。这年5月，李军被任命为湖北绿茵队的主教练，带队出征中国足球乙级联赛。球队以预赛不败、南区第一名的战绩挺进全国总决赛的半决赛。半决赛中，球队击败杭州三超，升入中甲联赛，夺得中乙联赛亚军。这一年，李军还率领湖北省U20男足参加了中华人民共和国第十一届运动会，获得预赛小组第一名、决赛第九名。2010年，李军带领以梅方、吴龑、柯钊、李行等年轻球员为班底的湖北绿茵获得中甲联赛第5名。赛季末，俱乐部资金紧张。2011年，湖北武汉中博置业入主湖北绿茵，球队管理层换人，李军不再担任主教练。