Efter sin spelkarriär har Renteria varit kvar i baseboll. Hans första chefsjobb i minor league var 1998 med Brevard County Manatees i Marlins organisation. Han fortsatte att hantera i Marlins-systemet fram till 2001. År 2003 utsågs han till den slående tränaren för Lake Elsinore Storm i Padres-organisationen, och 2004 blev han Storms chef. Efter tre säsonger med stormen, 2007 flyttades han upp till Triple-A Portland Beavers. Han befordrades till en major league coaching jobb i 2008.

Renteria flyttade till att vara Padres bänk tränare för 2011. Han lyckades också Mexikos Nationella basebollag i 2013 World Baseball Classic. Den 7 November 2013 anställdes Renteria som chef för Chicago Cubs. Efter en säsong på jobbet avslutades han den 31 oktober 2014, en vecka efter att hans Cubs efterträdare Joe Maddon valde bort sitt kontrakt med Tampa Bay Rays.

för säsongen 2016 anställdes Renteria av Chicago White Sox för att fungera som deras bänktränare.

för säsongen 2017 ersatte Renteria White Sox-chef Robin Ventura. Renteria var den andra chefen i Chicago basebollhistoria, efter Johnny Evers, för att hantera båda stadens franchises. År 2017 kastades han ut sju gånger, mer än någon annan chef i de stora ligorna. År 2020 tog han White Sox till slutspelet för första gången sedan 2008. De förlorade i Wild Card-serien i 3 spel till Oakland Athletics. Den 12 oktober meddelade White Sox att Renteria inte skulle återvända som chef och avslutade sin tid med laget med ett år kvar på sitt kontrakt. Hans totala rekord på fyra säsonger med Sox var 236-309.