Kesäkuussa 2011 Halilhodžić nimitettiin Algerian maajoukkueen päävalmentajaksi. Hän allekirjoitti kolmen vuoden sopimuksen, joka alkoi 1. heinäkuuta 2011. Bosnialaisvalmentajan johdolla Algeria selvisi Afrikan mestaruusturnaukseen 2013, mutta putosi jo lohkovaiheen jälkeen. hän luotsasi maan selvään karsintalohkovoittoon ennen Malia, Beniniä ja Ruandaa. Jatkokarsinnassa Algeria hävisi vieraskentällä Burkina Fasolle, mutta voitti kotonaan ja eteni vierasmaalisäännön turvin MM-kisoihin. Joukkue arvottiin samaan alkulohkoon Venäjän, Belgian ja Etelä-Korean kanssa. Tammikuussa 2014 uutisoitiin, että Halilhodžićin erimielisyydet Algerian jalkapalloliiton kanssa saattavat johtaa potkuihin ennen MM-kisoja.