Ranieri memulai karier manajerialnya di liga-liga bawah di Italia pada akhir 1980-an, membuat namanya terkenal di Cagliari, yang ia bawa dari Serie C1 hingga Serie A pada musim-musim berturut-turut. Dia kemudian mengelola Napoli, yang dengannya dia lolos ke Liga Eropa UEFA, hanya untuk diberhentikan pada musim berikutnya. Pada tahun 1993, ia bergabung dengan Fiorentina, dan langsung membawa mereka ke promosi Serie A, juga memenangkan Piala Italia dan Piala Super Italia pada tahun 1996, sebelum pindah ke Spanyol pada tahun 1997, untuk mengelola Valencia dan kemudian Atlético Madrid. Bersama Valencia, ia memenangkan Piala Raja Spanyol dan Piala Intertoto UEFA, dan membantu klub lolos ke Liga Champions UEFA.
Pada tahun 2000, Ranieri pindah ke Inggris untuk menjadi pelatih kepala di Chelsea. Empat musimnya di sana membuat Chelsea meningkatkan total poin mereka dari musim ke musim. Setelah investasi besar dalam skuad oleh pemilik baru Chelsea Roman Abramovich pada musim panas 2003, Ranieri memimpin tim untuk menjadi runner-up pada tahun 2004 dan mencapai semifinal Liga Champions UEFA pada musim yang sama. Dia dipecat oleh pemilik Chelsea Roman Abramovich pada bulan Mei itu. Setelah periode kedua yang gagal di Spanyol bersama Valencia, ia kembali ke manajemen di Italia pada tahun 2007, di mana ia meraih kesuksesan beragam saat bermain di Parma, Juventus, AS Roma, dan Inter Milan. Pada tahun 2012, ia dipekerjakan untuk mengelola tim Ligue 1, AS Monaco, yang baru saja finis di pertengahan Ligue 2, dan mendapatkan promosi sebagai juara di musim pertamanya, kemudian finis sebagai runner-up Ligue 1 di musim keduanya. Hal ini diikuti dengan terjun ke dalam manajemen internasional dengan tim nasional Yunani, tetapi ia dipecat kurang dari empat bulan kemudian setelah kekalahan kandang 1-0 melawan Kepulauan Faroe di kualifikasi Euro 2016 UEFA.
Ranieri kembali ke Inggris sekali lagi pada musim panas 2015 sebagai manajer Leicester City. Dia kemudian memenangkan Premier League 2015-16, setelah klub nyaris menghindari degradasi pada musim sebelumnya, dan dinobatkan sebagai Premier League Manager of the Season 2016. Dia dipecat oleh klub pada Februari 2017 setelah serangkaian hasil buruk. Dia kemudian melatih Nantes, Fulham, AS Roma, Sampdoria, dan Watford. Pada Juni 2023, ia memenangkan promosi ke Serie A bersama Cagliari setelah mengalahkan Bari 1-2 di babak playoff. Setelah meninggalkan Cagliari, ia mengumumkan pengunduran dirinya dari manajemen klub, tetapi membatalkan keputusannya untuk kembali melatih AS Roma untuk ketiga kalinya pada November 2024, membimbing mereka hingga akhirnya finis di posisi kelima sebelum mengambil peran penasihat senior di klub tersebut.