1952-ben a Piombino játékosedzőjeként kezdte edzői pályafutását. 1954 és 1959 között a Prato vezetőedzőjeként tevékenykedett és itt érte első sikerét. A csapattal 1956–57-es idényben megnyerte a harmadosztályú bajnokságot. 1959 és 1962 között az Atalanta vezetőedzője volt. 1962-ben visszatért egykori klubjához, a Fiorentinához, ahol Hidegkuti Nándort váltotta a kispadon. Az 1964–65-ös idényben ismét Atalanta szakmai munkáját irányította. 1966-ban az olasz válogatott szövetségi kapitánya lett Helenio Herrera-val társedzőként. A következő évtől már egyedüliként látja el ezt a posztot. 1968-ban a hazai rendezésű Európa-bajnokságon aranyérmes lett a csapattal. Az 1970-es mexikói világbajnokságon ezüstérmet szerzett a válogatottal. Az 1974-es NSZK-beli világbajnokság kudarca után megvált a szövetségi kapitányi poszttól. 1975 és 1978 között a Hellas Verona, 1979–80-ban az AS Roma vezetőedzője volt. 1979 és 1984 között az olasz B-válogatott szakmai munkáját irányított. 1985-ben egy rövid időre elvállalta a Fiorentina vezetőedzői posztját, majd visszavonult az edzői munkától.