Po zakończeniu kariery piłkarskie Ante Mladinić został trenerem. W latach sześćdziesiątych szkolił młodzież w Hajduku Split. W 1968 został trenerem juniorskiej reprezentacji Jugosławii. Funkcję tę pełnił do 1974 roku. W tym samym roku po Mistrzostwa Świata w Niemczech Mladinić został selekcjonerem reprezentacji. W roli selekcjonera zadebiutował 28 września 1974 roku w wygranym 1–0 towarzyskim meczu z Włochami w Zagrzebiu. Prowadzona przez niego kadra "plavich" awansowała do najlepszej czwórki Mistrzostw Europy 1976. Na finałowym turnieju rozgrywanym na stadionach Jugosławii prowadzona przez Mladinicia kadra "plavich" zajęła czwarte, ostatnie miejsce po porażkach z RFN i Holandią.