Treinador tem sido sido colocado como um dos possíveis nomes para assumir cargo no Corinthians
Após deixar o Flamengo, o treinador foi contratado pelo Grêmio. Apesar de não ter conseguido classificar o time para à final Gauchão em 2012 e 2013, ele conduziu o Tricolor Imortal a terceira colocação no Brasileirão. No entanto, foi demitido em junho de 2013.
Foi contratado para substituir Abel Braga no Fluminense. Com ele no comando, o time teve péssimo desempenho na Copa do Brasil e Brasileirão. Além disso, teve problemas com o atacante Fred. Foi demitido após deixar o time na zona de rebaixamento do Brasileirão.
Retornou ao Flamengo para evitar o rebaixamento no Brasileirão de 2014. No entanto, o time foi eliminado na semifinal da Copa do Brasil pelo Atlético-MG. No ano seguinte, a equipe não fez boa campanha no Cariocão. Depois disso, foi demitido após os maus resultados no Brasileirão.
Em 2015, Vanderlei Luxemburgo retornou pela segunda vez ao Cruzeiro. Nesse ínterim, o time não fez boa campanha no Brasileirão e foi eliminado precocemente da Copa do Brasil. Ao todo, foram seis vitórias em 19 jogos. Foi demitido após 60 dias na Toca da Raposa.
Em setembro de 2015, o treinador se aventurou na segunda divisão chinesa. Lá, acumulou maus resultados e muitas polêmicas no Tianjin Quanjian. Após deixar o clube, ele reclamou do amadorismo dos asiáticos e acusou, inclusive, a diretoria de manipulação de resultados.
Após anunciar sua despedida do futebol, Vanderlei Luxemburgo decidiu abandonar a aposentadoria e assumiu o Sport. Nesse ínterim, conquistou o Campeonato Pernambucano. Contudo, foi demitido após o time ser eliminado na Copa Sul-Americana de 2017.
Apesar da desconfiança da torcida, Vanderlei Luxemburgo conseguiu realizar um bom trabalho à frente do Vasco. Ainda mais porque conseguiu tirar o time das últimas colocações do Brasileirão para obter uma vaga na Copa Sul-Americana de 2020.
Antes de tudo, Vanderlei Luxemburgo voltou a ser protagonista no cenário nacional graças ao Vasco. Por isso, ele foi contratado pelo Palmeiras em 2020. Lá, venceu o Campeonato Paulista. No entanto, foi demitido após o time não apresentar um futebol convincente na temporada.
No seu retorno à São Januário, Vanderlei Luxemburgo pegou um elenco com salários atrasados e um clube politicamente fragmentado. Após a queda do time para a Série B, a diretoria optou em não manter o veterano para esta temporada.
Após Mozart Santos pedir demissão do Cruzeiro, Luxemburgo foi contratado com a missão de levar o time de volta à elite do futebol brasileiro no ano do centenário do clube. Em novembro de 2021, renovou seu contrato com o Cruzeiro até o fim de 2023. Porém, no dia 28 de dezembro, o clube mineiro anunciou que o técnico não permaneceria no comando da equipe para a temporada de 2022, tendo seu contrato rescindido.
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