Inizia la carriera di allenatore nel 1995 con l'Atlante, squadra che riesce subito a salvare. Dopo due anni di pausa, è ingaggiato nel 1998 dal Pachuca, squadra con cui vince un titolo di Apertura nel 1999. Nel 2001 diviene selezionatore della nazionale messicana, che guida dal 2001 al 2002, portandola alla finale della Coppa America (persa contro la Colombia) e qualificandola alla fase finale del campionato mondiale del 2002.
Ritorna dunque nella Liga spagnola nelle vesti di allenatore, allenando proprio l'Osasuna (di cui aveva vestito la maglia) nella stagione 2002-2003. In quattro anni conduce il club alla finale di Coppa del Re nel 2004-2005 e a giocare la Coppa UEFA l'anno dopo. Nel 2005-2006 l'Osasuna è la squadra rivelazione del campionato spagnolo, che termina al quarto posto, eguagliando la miglior posizione del club nella storia e arrivando a giocare i preliminari di UEFA Champions League dell'anno seguente. I suoi successi nell'Osasuna gli valgono il riconoscimento della UEFA che lo nomina "Miglior allenatore di Spagna" nel 2006.
Il suo prestigio aumenta e il 19 maggio viene chiamato ad allenare l'Atlético Madrid, firmando un annuale con opzione di prolungamento per altri due anni.[1] Nella stagione di debutto porta la squadra al settimo posto, qualificandola per l'Intertoto. Vincendo l'Intertoto il club madrinelo arriverà a giocare nuovamente la Coppa UEFA dopo dieci anni. Il 20 giugno 2007 rinnova il contratto[2] e nella stagione guida la squadra al quarto posto finale in campionato. In Europa l'Atlético è eliminato dal Bolton nei sedicesimi di finale di Coppa UEFA. Nel 2008-2009, battendo lo Schalke 04 nel preliminare, torna a giocare la Champions League dopo dodici anni. Il 3 febbraio 2009 con la squadra al sesto posto viene esonerato.[3]
Il 4 aprile torna alla guida della selezione nazionale messicana.[4] Vince la CONCACAF Gold Cup 2009e conduce poi il Messico alla qualificazione al mondiale del 2010. Qui raggiunge gli ottavi di finale, dove è sconfitto per 3-1 dall'Argentina ed eliminato. Il 30 giugno 2010 si dimette da commissario tecnico, affermando di aver fallito poiché l'obiettivo pattuito con la federazione erano i quarti di finale.[5]
Il 18 novembre 2010 subentra a José Aurelio Gay sulla panchina del Real Saragozza, ultimo in Liga con appena 7 punti in 11 giornate di campionato.[6] Con Aguirre in panchina gli aragonesi ottengono 38 punti in 27 partite e raggiungono la salvezza all'ultima giornata[7]. Il 29 maggio 2011 rinnova il suo contratto con il Real Saragozza di una stagione[7], con un'opzione per prolungarlo di un altro anno[7]. Il 2011-2012 è tribolato: dopo 16 incontri di campionato il club ottiene due vittorie, quattro pareggi e dieci sconfitte, a causa delle quali gli aragonesi si trovano all'ultimo posto in classifica con 10 punti. La squadra è poi eliminata dalla Coppa del Re ai sedicesimi di finale dall'Alcorcón, club di Segunda División.[8] Il 29 dicembre 2011 Aguirre trova un accordo con il Real Saragozza e rescinde il suo contratto.[9]
Il 28 novembre 2012 è ingaggiato dall'Espanyol, squadra della Primera División spagnola, e salva la squadra con sei giornate d'anticipo. Il 4 giugno 2013 firma un contratto per un nuovo anno col club catalano. Il 16 maggio 2014 si dimette.[10]
Il 30 giugno assumere la guida tecnica del Giappone in sostituzione del dimissionario Alberto Zaccheroni.[11] Il 3 febbraio 2015, dopo aver condotto la nazionale giapponese ai quarti di finale della Coppa d'Asia 2015, è licenziato per un suo possibile coinvolgimento in una combine risalente alla stagione 2010-2011, in cui Aguirre allenava il Real Saragozza.[12]
Il 4 novembre 2019 torna nella massima serie spagnola, accordandosi con il Leganés.[17] Nonostante un'importante rimonta proprio dall'avvento in panchina del tecnico messicano, la squadra non riesce a evitare la retrocessione e il 20 luglio 2020 l'allenatore viene esonerato.[18]
Il 7 dicembre 2020 viene nominato tecnico del Monterrey,[19] che conduce, nell'ottobre 2021, alla vittoria della CONCACAF Champions League 2021. Il 26 febbraio 2022 viene esonerato, avendo raccolto cinque punti nelle ultime cinque partite di campionato.
Il 24 marzo 2022 ritorna nella massima serie spagnola, approdando sulla panchina del Maiorca, coinvolto nella lotta per non retrocedere a nove giornate dalla fine del campionato concluso poi al quintultimo posto. La stagione seguente invece si piazza al nono posto mentre nel 2023-2024 arriva fino alla finale di Coppa del Re, persa contro l'Athletic, e in campionato non va oltre il quindicesimo posto.
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