V červnu 2013 se stal novým trenérem Paris Saint-Germain po Carlo Ancelottim, který odešel do Realu Madrid. Jeho prvním soutěžním utkáním v PSG bylo Trophée des champions 2013, v němž dovedl své mužstvo k výhře 2:1 nad FC Girondins de Bordeaux, svým bývalým klubem. V sezoně 2013/14 dovedl PSG k triumfu v Coupe de la Ligue (tj. francouzský ligový pohár), finále proti Olympique Lyon skončilo poměrem 2:1. V únoru 2016 s klubem prodloužil smlouvu do roku 2018. 27. června 2016 bylo ovšem oznámeno, že Laurent Blanc v klubu končí. Během tří let, kdy působil jako hlavní trenér, vyhrál s klubem jedenáct trofejí, z toho dvakrát získal francouzský quadruple.