Entre 1986 e 1995 treinou diversas equipes portuguesas, primeiro como adjunto deMarinho Peres, noVitória de Guimarães, e depois como treinador principal doNacional da Madeira, (subida da segunda para a primeira divisão). Também naMadeira, foi o primeiro treinador que levou oMarítimo, a qualificar-se para as competições europeias, na temporada 1994–95.
Em 1995 assumiu o comando doBotafogo, substituindo o técnicoJair Pereira. Superando a desconfiança inicial, o então desconhecido treinador se consagrou ao conquistar oCampeonato Brasileiro com o alvinegro carioca.
Em 13 de maio de 2009, foi anunciado como novo treinador doGrêmio e começou a comandar o time gaúcho a partir de 18 de maio.[3] Seu contrato teria duração até dezembro de 2010. Autuori ainda levou seu auxiliar técnicoRenê Weber e o preparador físico Gilvan Santos para o clube tricolor.[4] Logo no dia de sua apresentação, o treinador já comandou um treino, com presença de duzentos torcedores, demonstrou um estilo de jogo com"passes rápidos e jogadas em velocidade pelos lados do campo".[5][6] Os jogadores do clube tiveram uma reação positiva quanto à contratação do treinador;Victor fez vários elogios ao técnico.[7] Em novembro do mesmo ano, Autuori deixou o Grêmio para retornar aoAl-Rayyan.
Após a saída do Grêmio, foi para oAl-Rayyan, que o fez uma proposta milionária de cerca de 18 milhões dereais por dois anos decontrato,[8] ficando até agosto de 2011, onde passou a comandar a Seleção Olímpica do Qatar,[9] cuja proposta antes havia recusado.[10]
Com a saída deSebastião Lazaroni em dezembro de 2011, passou a ser cotado para assumir a seleção principal, o que aconteceu em 19 de fevereiro de 2012,[11] saindo do comando da seleção, logo após a eliminação daCopa do Golfo.[12]
Em 22 de março de 2013, após uma rápida negociação, assinou com oVasco da Gama para treinar o clube do coração. Participaram diretamente das negociaçõesRené Simões, ex-diretor executivo do Vasco, eRicardo Gomes, então diretor executivo de futebol do clube carioca, sendo este último, seu amigo íntimo. Autuori teve grande aceitação por parte da torcida, principalmente pelo fato de que durante o tempo que foi treinador do Flamengo, seu arquirrival, deu uma declaração dizendo ser torcedor do Vasco.
Autuori pregou uma mudança de mentalidade vascaína. Para o treinador, era necessário que os jogadores entrem em campo mentalmente ligados, o tempo todo.[13]
No dia 9 de julho, alegando insatisfação com os constantes atrasos de salários e resultados abaixo da expectativa, Autuori acerta sua saída do comando técnico do Vasco.[14]
Acertou seu retorno aoSão Paulo no dia 11 de julho de 2013.[15]
Em 3 de agosto de 2013, após 14 jogos sem vitórias, sendo sete sob seu comando, Autuori enalteceu o elenco são-paulino após a vitória naEusébio Cup. O treinador chamou seus comandados de "guerreiros" após o triunfo sobre oBenfica, dePortugal.[16]
No dia 9 de setembro, foi demitido do São Paulo devido aos maus resultados noCampeonato Brasileiro. Com campanha de rebaixado, Autuori não conseguiu tirar o time da zona de rebaixamento da competição.[17] Através da nota no site oficial que confirmouMuricy Ramalho como seu substituto no cargo de técnico, houve um agradecimento pelo seu trabalho no clube, que enfatizou a vitória naEusébio Cup.[18]
Foi anunciado peloAtlético Mineiro no dia 20 de dezembro de 2013, chegando para substituirCuca e dirigir o time na temporada de 2014.[19] A equipe foi vice-campeã do Campeonato Mineiro ao empatar as duas partidas da final. Após uma derrota na primeira partida dasoitavas-de-final da Copa Libertadores da América, contra oAtlético Nacional, a diretoria do clube anunciou por meio de seuTwitter a demissão de Autuori em 24 de abril de 2014.[20]
No dia 16 de dezembro de 2014, Autuori acertou sua ida para o clube japonês, recém-rebaixado para a segunda divisão, com o objetivo de promovê-lo à primeira divisão.[21]
Em 17 de novembro de 2015, quase um ano após a sua contratação, Autuori pediu demissão do clube, a uma rodada do fim da temporada regular e do início do mata-mata de acesso à primeira divisão.[22]
No ano de 2017, Paulo Autuori classificou o Atlético nas duas eliminatórias daLibertadores, eliminando oMillonarios, daColômbia, e oDeportivo Capiatá, doParaguai.[27] Em 23 de maio foi anunciada sua saída do cargo de treinador, dando lugar aEduardo Baptista. Paulo Autuori passou a ocupar o cargo de coordenador técnico.[28]
Em 10 de julho, Autuori chegou a anunciar seu desligamento do Atlético após a demissão do então técnico Eduardo Baptista.[29] Oito dias depois, no entanto, se reuniu com a diretiva rubro-negra e reassumiu o cargo de manager.[30] Na ocasião,Fabiano Soares já havia assumido o cargo de técnico da equipe principal da equipe paranaense.[31]
Após o término da temporada de 2017, Autuori encerrou seu ciclo no escrete curitibano.[32]
Em 12 de fevereiro de 2020, retornou aoBotafogo. No dia 1º de outubro, pediu demissão depois da derrota de 1x2 para o Bahia noEstádio Nilton Santos, dando lugar ao auxiliarBruno Lazaroni.
No dia 17 de outubro de 2020, Autuori firma seu retorno aoAtlético Paranaense.[34] A princípio, a mídia especializada indicava que Autuori assumiria o cargo de diretor técnico de futebol no Furacão, sendo responsável pela liderança técnica do projeto desportivo.[35] Posteriormente, o presidente do Athletico,Mario Celso Petraglia, anunciou oficialmente que Autuori acumularia as funções de diretor técnico de futebol e treinador da equipe principal do rubro-negro até fevereiro de 2021, tendo em vista as dificuldades que o clube enfrentou no ano de 2020.[36]
Em 3 de outubro de 2022, após sua passagem no Internacional como coordenador técnico, Autuori acertou com o Atlético Nacional para ser o treinador.[37]
Em 6 de julho de 2023, após o sorteio das oitavas de final daCopa Libertadores, Autuori deixou o comando técnico alegando motivos pessoais.[38]
Em 14 de novembro de 2023, após a demissão deZé Ricardo, a diretoria do Cruzeiro anunciou o Diretor Técnico Paulo Autuori como treinador interino para os seis jogos restantes doCampeonato Brasileiro com a missão de salvar o clube do rebaixamento.[39] O novo treinador pega o time em 17º lugar, com 37 pontos, um a menos que o Bahia, primeiro time fora da zona do rebaixamento.
Estreou em um jogo atrasado válido pela 30ª rodada do Campeonato Brasileiro, obtendo uma vitória contra oFortaleza, naArena Castelão.[40][41]
Autuori obteve êxito em seu objetivo, na qual foi confirmado na penúltima rodada que o clube já não tinha mais chances de rebaixamento ao empatar com o Botafogo, noestádio Nilton Santos.[42] Em seus 6 jogos a frente do Cruzeiro nessa passagem, o treinador obteve 2 vitórias e 4 empates, ficando invicto. Terminou a competição na 14ª colocação, classificando para aCopa Sul-Americana.[43] Ao fim da temporada, o treinador voltou ao cargo de diretor técnico, conforme desejo pessoal.[44] Para o seu lugar, o Cruzeiro anunciou o argentinoNicolás Larcamón como novo técnico.[1]
Em 17 de abril de 2025, oSporting Cristal anunciou o retorno de Autuori, que será o novo comandante da equipe. O brasileiro retorna depois de 23 anos ao clube, onde trabalhou em 2002 e conquistou oCampeonato Peruano.[46]
Em 24 de fevereiro de 2022, Autuori era apresentado peloGoiás, como coordenador técnico de Bruno Pivetti.[47] Após completar exato um mês há frente do Goiás, sua demissão era anunciada, junto com a de Bruno.[48]