Ab 2013 arbeitete er unter Claude Onesta als Co-Trainer der französischen Nationalmannschaft, hauptsächlich an der Defensivarbeit der Mannschaft. 2014 gewann er die Europameisterschaft in dieser Funktion. 2015 gewann er dann die Weltmeisterschaft als Co-Trainer. Seit September 2016 trainiert er gemeinsam mit Guillaume Gille die französische Nationalmannschaft als Headcoach und gewann 2017 die Weltmeisterschaft im eigenen Land. Im März 2017 wurde er zum IHF-Trainer des Jahres gewählt. Bei der Handball-Europameisterschaft 2018 in Kroatien gewann er mit der französischen Auswahl die Bronzemedaille. Gleiches gelang bei der Weltmeisterschaft 2019 in Deutschland und Dänemark, als die französische Auswahl das deutsche Team mit 26:25 besiegt hat. Bei der Handball-Europameisterschaft 2020 in Norwegen, Österreich und Schweden schied seine Mannschaft allerdings bereits in der Vorrunde aus. Es war für Dinart und seinen Partner Gille somit das erste Handballgroßereignis, das ohne den Gewinn einer Medaille endete. Anschließend endete seine Tätigkeit als Nationaltrainer.