A tréner Luis Enrique segédedzőjeként a Barcelona első és második csapatánál, az AS Románál és a Celta Vigónál is dolgozott – utóbbinál a 2013–2014-es idényt követően a 2017–2018-as évadban Juan Carlos Unzué munkáját is segítette.
A spanyol válogatotthoz 2018 júliusában került Luis Enrique segítőjeként, majd a tréner lemondása után – kislánya súlyos állapota miatt döntött a távozás mellett – 2019 márciusában ő vette át a gárda irányítását. A nemzeti csapatot tíz mérkőzésen vezette összesen, amelyekből nyolcat megnyert az együttes, kétszer pedig döntetlent játszott, majd 2019 novemberében Luis Enrique visszatért a kispadra. Ezután Robert Morenót az AS Monaco vezetőedzőjévé nevezték ki, de mindössze 13 mérkőzésen vezethette a csapatot.
Az elmúlt három idényben Diego Martínez irányította a Granadát, de ő május 28-án távozott az együttestől, amely az elmúlt évadban a kilencedik helyen végzett a La Ligában, az Európa-ligában pedig a Manchester United ellen búcsúzott a negyeddöntőben.
Búcsúünnepséget szervez legendájának a Real Madrid
