Efter at have indstillet sin aktive karierre blev Zagallo træner, og er bedst kendt for i tre omgange (1967-1968, 1970-1974 og 1994-1998) at stå i spidsen for det brasilianske landshold. Her førte han holdet til VM-titlen i 1970, hans tredje personlige VM-titel. Han førte også holdet til finalen ved VM i 1998, hvor man dog måtte se sig besejret af værterne fra Frankrig. Han ledte også holdet til guld i Copa América og Confederations Cup i 1997.