Am 30. Juli 2013 entschied die Verbandsspitze, ihn anstelle von Bruno Bini mit der Rolle als Frauennationaltrainer zu betrauen. Dort hatte Bergeroo einen gelungenen Einstand, indem die von ihm trainierten Frauen erst in seinem achten Spiel sieglos blieben und sich verlustpunktfrei für die Frauen-WM 2015 in Kanada qualifizierten. Im Herbst 2014 nahm die FIFA ihn in ihre Vorauswahlliste für den Welt-Frauentrainer des Jahres auf. Nach den Olympischen Sommerspielen 2016 wurde Bergeroo als Nationaltrainer entlassen und durch den zuvor im Frauenfußball unerfahrenen Olivier Echouafni ersetzt.