Keane ble ansatt som manager i Sunderland i 2006, og fikk en strålende start på managerkarrieren. Han førte Sunderland til opprykk til Premier League i sin første sesong, men selv om han fikk skryt for måten han håndterte laget på, og for hva han oppnådde med små midler og en liten og tynn stall, annonserte han i desember 2008 at han gikk av med øyeblikkelig virkning etter lang tid med dårlige resultater.