Pada 2001, Flores memulai karier kepelatihannya dengan mengambil alih posisi pelatih tim muda Real Madrid. Getafe menjadi klub senior pertama yang ia latih pada tahun 2004. Setelah itu ia kembali ke Valencia pada 2005, tetapi dipecat setelah dua musim dan kemudian ia melatih Benfica, Atlético Madrid – di mana ia memenangkan Liga Eropa 2010 – Al-Ahli, Al-Ain, dan Watford sebelum ia melatih Espanyol pada 2016.