Heinäkuussa 2006 Bilić valittiin Kroatian maajoukkueen uudeksi päävalmentajaksi. Bilić kasasi valmennustiimiinsä entiset maajoukkuetoverinsa Aljoša Asanovićin, Robert Prosinečkin, Nikola Jurčevićin ja Marijan Mrmićin. Taktiset kuviot toimivat hyvin ja Kroatia eteni EM-kisoihin 2008 voittamalla karsintalohkonsa viiden pisteen erolla Venäjään. Kroatia hävisi karsinnoissa vain yhden ottelun, kun Makedonia yllätti ruutupaidat Skopjessa 2–0. Kisoista ulos jääneen Englannin Kroatia voitti Zagrebissa 2–0 ja Lontoossa 2–3.