A lo largo de su trayectoria como jugador, López se destacó principalmente en Europa, especialmente en Italia. Sin embargo, su experiencia como entrenador ha sido inconsistente y marcada por resultados poco satisfactorios en la mayoría de los clubes que ha dirigido. López inició su carrera como director técnico a los 39 años, tomando las riendas de los equipos juveniles de su exclub, el Cagliari. Luego ascendió al primer equipo, donde tuvo un breve paso de tan solo 32 partidos en la temporada 2013/2014. Posteriormente, dirigió al Bologna, que en ese momento se encontraba en la Serie B, pero fue reemplazado a tres jornadas de finalizar el torneo. Su siguiente experiencia fue en el Palermo, donde no logró destacarse, obteniendo únicamente una victoria en diez encuentros.
En 2017, regresó al Cagliari, pero nuevamente tuvo una campaña poco exitosa en la Serie A, renunciando antes del final del torneo. En 2018, retornó a su país natal para dirigir al Peñarol, donde vivió su etapa más breve como entrenador, aunque consiguió ganar tres títulos locales. En 2020, regresó a Italia para intentar evitar el descenso del Brescia, pero no logró cumplir con su objetivo. Su última experiencia como director técnico fue el año pasado en la Universidad de Chile, donde obtuvo solo una victoria en nueve partidos y sufrió cinco derrotas.
A pesar de llevar cerca de 10 meses sin dirigir, Diego López ha sido seleccionado por el Barcelona Sporting Club para afrontar la segunda etapa de la LigaPro y la CONMEBOL Sudamericana, en caso de superar los play-offs. Si bien se destaca por su estilo de juego ofensivo y su preferencia por el esquema 4-4-2, los números generales de López como entrenador no han sido positivos a lo largo de su carrera. Ahora, su desafío será implementar su estilo en uno de los mejores planteles del fútbol ecuatoriano y lograr el éxito para el equipo en el segundo semestre.
