Kesäkuussa 2017 Mancini allekirjoitti kolmivuotisen sopimuksen FK Zenitin kanssa. Mancininin johdolla Zenit aloitti kautensa Venäjän liigassa vahvasti ja pelasi 12 ensimmäistä ottelua tappioitta. Kauden edetessä tappiot ja erityisesti tasapelit verottivat Zenitin pistesaalista. Tuloksena oli lopulta viides sija, mikä oli seuran huonoin saavutus kymmeneen vuoteen. Kauden jälkeen Mancini jätti Zenitin ja siirtyi Italian jalkapallomaajoukkueen päävalmentajaksi. Mancini tuli Italian päävalmentajaksi tilanteessa, jossa maajoukkue oli jäänyt ulos MM-kisoista 2018. Mancinin johdolla Italia aloitti ottelunsa voitokkaasti kukistamalla debyyttiottelussa Saudi-Arabian. Italia esiintyi vahvasti EM2020-karsinnoissa ja huhtikuussa 2019 Mancini palkittiin Italian parhaan valmentajan Enzo Bearzot -palkinnolla. Mancinin johdolla Italia varmisti paikkansa EM-lopputurnaukseen lokakuussa 2019. Mancinin johdolla Italia venytti tappiottomien otteluidensa putken maajoukkueen uuteen ennätykseen. Aiempi Vittorio Pozzon joukkueen ennätys oli 30 tappiotonta ottelua, Mancinin Italia pelasi EM-neljännesvälierissä Itävaltaa vastaan 31. perättäisen ottelunsa ilman tappiota. Lopputurnaus huipentui lopulta 34. perättäiseen otteluun ilman tappiota, kun Italia voitti loppuottelussa Englannin rangaistuspotkukilpailun jälkeen.