Lazio, z którym wywalczył Puchar Zdobywców Pucharów (1999) i mistrzostwo Włoch (2000). Latem 2004 r. został zwolniony z rzymskiego klubu i dołączył na zasadzie wolnego transferu do kadry Interu Mediolan, trenowanego przez kolegę Mihajlovicia z boiska, Roberto Manciniego. Wraz z Interem Siniša zdobył w 2005 r. Puchar Włoch, ten sukces powtórzył rok później i zakończył piłkarską karierę. Mihajlović jest rekordzistą Serie A w liczbie zdobytych goli bezpośrednio z rzutów wolnych – w ciągu 14 lat zdobył 27 takich bramek.
Kariera w reprezentacji W reprezentacji Serbii i Czarnogóry Mihajlović zagrał 63 razy i zdobył 10 bramek. 62 z tych występów zaliczył w reprezentacji Jugosławii, z którą wystąpił na Mistrzostwach Świata 1998 oraz Mistrzostwach Europy 2000.
Kariera trenerska Po zakończeniu kariery nie opuścił Mediolanu i w latach 2006–2008 był asystentem Roberto Manciniego. Od 3 listopada 2008 do 14 kwietnia 2009 był szkoleniowcem Bologny. 8 grudnia 2009 został trenerem Catanii, a w czerwcu 2010 r. – Fiorentiny. 7 listopada 2011 zwolniono go z tej funkcji. 21 maja 2012 objął posadę selekcjonera piłkarskiej reprezentacji Serbii. W latach 2013–2015 był szkoleniowcem Sampdorii. W lipcu 2015 został trenerem A.C. Milan, a 12 kwietnia 2016 zwolniono go z tej funkcji.