Det er likevel trenerkarrieren Valcareggi er mest kjent for. Han var først spillende trener for Piombino 1952-54 i Serie C, men klatret raskt via AC Prato og Atalanta BC til han fikk trene laget han spilte for, Fiorentina. Det gikk ikke så bra, og han fikk sparken for første og siste gang i 1964.