Etter karrieren som spiller ble Zidane trener i Real Madrid, først som assistent, deretter som trener for juniorlaget Castilla og fra 2016 for førstelaget. Under Zidanes ledelse vant Real Madrid Mesterligaen tre år på rad og La Liga i 2016/17. Zidane trakk seg fra jobben 31. mai 2018.