李楠于2017年当选中国男篮红队主教练,并在次年正式担任中国男篮主教练。他带领球队参加了2019年男篮世界杯,但由于成绩未达预期,未能直接晋级奥运会,随后卸任国家队主帅职务。一年后,李楠重返教练岗位,加入CBA江苏肯帝亚男篮担任主教练。

在执教红队期间,李楠率队夺得雅加达亚运会金牌,表现获得认可。凭借亚运会的成功,以及当时蓝队主教练杜锋在亚洲杯的成绩不佳,李楠顺利接掌中国男篮帅印。他带领球队参加了世界杯及NBA夏季联赛,但在世界杯对阵波兰的关键比赛中,连续失误导致失利,最终球队错失直通奥运会资格。世界杯结束后,李楠离开了国家队教练岗位。

2023年4月,因上海久事男篮与江苏肯帝亚男篮在季后赛中被认定存在消极比赛行为,中国篮协作出处罚决定,取消两队本赛季参赛资格,并判定深圳男篮直接晋级半决赛。同时,上海队主教练李春江被暂停教练注册资格五年,江苏队主教练李楠被暂停教练注册资格三年。这一事件对中国篮球职业联赛的规范管理提出了新的要求。