Kariera trenerska Po zakończeniu kariery piłkarskiej Deschamps zajął się działalnością trenerską. W 2001 został szkoleniowcem AS Monaco, z którym w 2004 dotarł do finału Ligi Mistrzów, w którym przegrał jednak z FC Porto. 19 września 2005 Deschamps zrezygnował z funkcji trenera zespołu z księstwa. 10 lipca 2006 został trenerem Juventusu. Dnia 27 maja 2007 władze klubu za porozumieniem stron rozwiązały z nim kontrakt.
Od sezonu 2009/2010 prowadził francuski klub Olympique Marsylia. 8 lipca 2012 został selekcjonerem reprezentacji Francji. W 2016 jako trener reprezentacji Francji zdobył z nią wicemistrzostwo Europy przegrywając w finale z Portugalią 1:0, a w 2018 wywalczył mistrzostwo świata na mundialu w Rosji, pokonując w finale Chorwację 4:2. Trzy lata później jednak, na EURO 2020 Francuzi odpadli już w 1/8 finału, przegrywając po karnych ze Szwajcarią. Na mistrzostwach świata w Katarze w 2022 roku, reprezentacja Francji pod wodzą Deschampsa, zdobyła srebrny medal, ulegając w finale reprezentacji Argentyny po serii rzutów karnych.
8 stycznia 2025 ogłosił, że z zakończeniem mistrzostw świata w 2026 roku odejdzie z posady trenera reprezentacji Francji.