Dunga nel luglio 2006 ha sostituito Carlos Alberto Parreira sulla panchina della nazionale brasiliana, iniziando la sua prima esperienza come allenatore. Ha debuttato nell’amichevole giocata a Oslo contro la Norvegia il 16 agosto 2006 e terminata 1-1. Alla guida dei verdeoro ha conquistato la Copa América 2007, battendo in finale l’Argentina per 3-0, e la Confederations Cup 2009 vincendo 3-2 contro gli Stati Uniti. Al campionato del mondo 2010, nonostante i favori del pronostico, il Brasile di Dunga è stato eliminato ai quarti di finale, battuto 2-1 dai Paesi Bassi. Il giorno stesso Dunga è stato sollevato dall’incarico. Richiamato sulla panchina verdeoro il 22 luglio 2014 a seguito delle dimissioni di Luiz Felipe Scolari, l’8 maggio 2015 viene nuovamente nominato alla guida della selezione olimpica brasiliana. In vista della Copa América 2015 in Cile Dunga decide di non convocare Oscar, Kaká e Ganso. Il Brasile è eliminato ai quarti di finale dal Paraguay dopo i tiri di rigore, proprio come avvenuto quattro anni prima. Per la Coppa America del Centenario, nel 2016, Dunga deve fare a meno di Kakà per infortunio e decide – non senza polemiche – di rinunciare a Neymar, impegnato nell’agosto seguente come fuoriquota nei Giochi Olimpici di Rio de Janeiro, Thiago Silva, David Luiz, Marcelo e Alex Sandro[7]. Al pareggio per 0-0 contro l’Ecuador fa seguito la netta vittoria contro Haiti (7-1). Nella terza partita, quando un pari sarebbe stato sufficiente a garantire ai brasiliani il primo posto nel girone, la nazionale di Dunga perde contro il Perù e viene eliminata. Il 14 giugno 2016 viene sollevato dall’incarico di CT. Dopo aver rifiutato la panchina dell’Inter, come affermato da lui stesso, il 30 agosto 2011 diventa allenatore del Al-Rayyan, prende il posto del connazionale Paulo Autuori che guiderà la nazionale under 23 qatariota con l’obiettivo di qualificare la squadra ai Giochi Olimpici di Londra. L’8 settembre però viene sostituito dal tecnico uruguaiano Diego Aguirre, con il quale aveva militato nella stagione 1988 nella Fiorentina. Il 12 dicembre 2012 viene chiamato ad allenare l’Internacional, sua ex squadra. Il 3 ottobre 2013 viene esonerato dopo una serie di risultati negativi.