Setelah pensiun sebagai pemain, Shin Tae-yong langsung beralih ke dunia kepelatihan. Pada tahun 2009, ia dipercaya menangani Seongnam sebagai manajer sementara dan sukses membawa tim ke posisi runner-up di liga dan Piala FA. Di musim berikutnya, ia membawa klub itu meraih gelar Liga Champions Asia dan Piala FA 2011— pencapaian yang menjadikan namanya diperhitungkan di jajaran pelatih elite Asia.
Kemampuan Shin Tae-yong semakin diakui secara global ketika ia menangani Timnas Korea Selatan. Ia memimpin skuad muda di Olimpiade Rio 2016 dan Piala Dunia U-20 2017. Pada turnamen terakhir, timnya bahkan mengalahkan Argentina — salah satu negara dengan sejarah panjang di Piala Dunia. Kesuksesan ini membuka jalan baginya menjadi pelatih kepala tim nasional senior Korea Selatan pada 2017.
Meskipun Korea Selatan gagal lolos ke babak 16 besar Piala Dunia Rusia 2018, Shin Tae-yong menciptakan momen bersejarah yang dikenang dunia: kemenangan 2-0 atas juara bertahan Jerman. Strateginya yang berani, termasuk penggunaan taktik tidak konvensional serta pemilihan kiper Cho Hyun-woo, menjadi pusat perhatian. Momen ini dikenal sebagai "Keajaiban Kazan" dan memperkuat reputasinya sebagai pelatih dengan naluri pertandingan yang tajam.
Karier Shin Tae-yong berlanjut ke Indonesia, di mana ia mencatat prestasi luar biasa. Sejak Desember 2019, ia menangani Timnas Indonesia dan mencatat sejarah dengan membawa tim Garuda ke babak 16 besar Piala Asia 2023 di Qatar.
Di tahun berikutnya, ia memimpin Timnas Indonesia U-23 mengalahkan Korea Selatan dalam Piala Asia U-23 2024 yang juga merupakan kualifikasi Olimpiade Paris 2024, dan lolos ke semifinal, membuat nama Shin Tae-yong semakin harum di Asia Tenggara.