Van Marwijk jest utytułowanym szkoleniowcem. W latach 2008-2012 był selekcjonerem drużyny narodowej Holandii, z którą w 2010 roku zdobył srebrny medal mistrzostw świata w RPA. Pracował także z reprezentacjami Arabii Saudyjskiej (2015-2017) i Australii (2018). Z tą pierwszą wywalczył awans do mundialu w Rosji w 2018 roku, a drugą poprowadził w tymże turnieju. Jako trener klubowy największy sukces odniósł w 2002 roku, zdobywając z Feyenoordem Rotterdam Puchar UEFA.