退役之后，先后擔任廣州恒大淘寶俱樂部隊助理教練、中國男足國家隊助理教練、華夏幸福俱樂部隊主教練、武漢卓爾俱樂部隊主教練以及國家男子足球選拔隊主教練，2020年1月出任中國國家男子足球隊主教練，2021年12月卸任。

值得注意的是，李鐵本人在11月7日還轉發了前國足主帥米盧的微博，懷念當年參加2002韓日世界杯的歲月，“每屆世界杯都會想起曾經我們一起拼過命的時光!總有種感覺，那些日子就像前幾天的經歷，20多年一晃而過，誰又不感嘆我們曾擁有過如此痛快的青春啊!”

然而幾天后，11月12日，網絡上有自媒體爆料稱國足前主帥李鐵被有關部門帶走調查，他被帶走時正在接受培訓。