Han har vært trener for U-17-landslaget, og var Nils Johan Sembs assistent på A-landslaget. 3. november 2009 ble det etter lengre tids spekulasjoner offentliggjort at Solbakken ansettes som trener for det norske A-landslaget i 2012. Han ble ansatt for perioden 2012-2015, med mulighet for forlengelse til etter EM-sluttspillet i 2016 dersom Norge skulle kvalifisere seg. Men Solbakken sa fra seg denne muligheten, da han ble trener for FC Köln i mai 2011.