Kroatian itsenäistymisen aikoihin Petrović lopetti pelaajauransa ja siirtyi valmentajaksi. Hän valmensi muun muassa kroatialaisia seurajoukkueita, Espanjassa ja liettualaista BC Lietuvos Rytasia. Maajoukkueista Petrović valmensi Bosnia ja Hertsegovinaa sekä Kroatiaa, jonka päävalmentajana hän voitti EM-pronssia Kreikasta 1995.