Il 16 agosto dello stesso anno, viene annunciato ufficialmente il suo ingaggio come nuovo allenatore del Cagliari. L'8 novembre 2011 viene esonerato dopo cinque partite senza vittorie, l'ultima delle quali persa contro l'Atalanta; gli subentra Davide Ballardini. L'11 marzo viene richiamato dal presidente Massimo Cellino dopo la sconfitta per 6-3 rimediata a Napoli, e viene riconfermato anche per l'inizio della stagione 2012-2013. Nelle prime 6 partite ottiene 2 pari e 4 sconfitte che portano la squadra all'ultimo posto in classifica e gli costano la panchina: il 2 ottobre successivo viene nuovamente esonerato.