Als Trainer gewann er mit Brasilien die Copa América 2007 und den Konföderationen-Pokal 2009. Bei der Fußball-Weltmeisterschaft 2010 schied Dunga mit der Nationalmannschaft im Viertelfinale aus und verfehlte damit das Ziel, den Titelgewinn, deutlich, woraufhin er zurücktrat. Von 2014 bis 2016 war er zum zweiten Mal Trainer der "Seleção".