Posteriormente entrenó al Lustenau 07 de marzo a diciembre de 20095, así como al WAC St. Andrä de mayo de 2010 a junio de 2013. Bjelica se mudó al Austria Viena el 17 de junio de 2013 como su nuevo entrenador6 y clasificó al equipo para la UEFA 2013-14. fase de grupos de la Liga de Campeones después de derrotar al campeón croata Dinamo Zagreb en la ronda de clasificación final.7 Bjelica fue despedido el 16 de febrero de 2014.8 Como el Austria de Viena no pudo clasificarse para la Liga Europa de la UEFA al final de la temporada, su contrato expiró.
En junio de 2014, fue contratado por el Spezia de la Serie B.9 El 30 de agosto de 2016, fue nombrado entrenador del Lech Poznań polaco.10 El 10 de mayo de 2018, fue liberado de su contrato.
El 15 de mayo de 2018, Bjelica firmó un contrato de dos años con el campeón croata Dinamo Zagreb, siendo nombrado su entrenador.12 Cuatro días después, celebró haber ganado el título de liga, mientras que el 23 de mayo ganó la Copa de Croacia. El 8 de noviembre, el Dinamo logró clasificarse para los octavos de final de la UEFA Europa League 2018-19 tras derrotar al Spartak Trnava.13 El 18 de septiembre de 2019, Bjelica dirigió al Dinamo en el partido inaugural de la UEFA Champions League del club después de dos temporadas, con un 4 -0 victoria en casa sobre Atalanta.14 El 16 de abril de 2020, después de que el club despidiera a todo el cuerpo técnico, se anunció que el Dinamo rescindió el contrato de Bjelica.
En septiembre de 2020, tras no poder ganar los tres primeros partidos de la temporada, el club croata Osijek despidió a su entrenador, Ivica Kulešević, y nombró a Bjelica en su lugar.
En la temporada 2020-21 acabó en segunda posición, batiendo varios récords del club, desde el mejor resultado liguero de la historia del club con 77 puntos hasta el menor número de goles encajados, con 23 goles. Al inicio de la temporada 2022-23, tras una victoria contra el Hajduk Split, Bjelica quedó libre a finales de agosto.
El 18 de abril de 2023, Bjelica fue presentado como nuevo entrenador del Trabzonspor de la Superliga turca.18 El 8 de octubre fue relevado de sus funciones debido a una serie de malos resultados.
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