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La sua prima esperienza da allenatore l'ha avuta dal 2014 al 2015 all'Oud-Heverlee Löwen nella massima divisione belga, per poi passare al PAOK Salonicco, dove ha ricoperto il ruolo di vice allenatore accanto al connazionale e ex compagno di squadra Igor Tudor.[1] Dopo che Tudor è stato sostituito come allenatore principale dal serbo Vladimir Ivić, anche Leko ha dovuto lasciare il club.[1] A partire dalla stagione 2016/17, ha assunto il ruolo di allenatore principale del VV St. Truiden nella massima serie belga di calcio, sostituendo l'irlandese del Nord Chris O'Loughlin. Nel giugno 2017 è diventato allenatore della squadra belga di prima divisione del FC Bruges.[1] Il 10 ottobre 2018 viene arrestato dalla polizia belga nell'ambito di un'indagine per frode,[2] per poi venir rilasciato in seguito ad un interrogatorio.[1][3]
Nel giugno 2019 viene nuovamente interrogato e rilasciato nell'ambito dello scandalo calcistico belga.[4]
Il 31 dicembre 2022 succede a Mislav Karoglan e prende le redini dell'Hajduk Spalato, club in cui si è formato da calciatore.[5] Debutta ufficialmente sulla panchina dei Bili il 22 gennaio 2023, guidando i spalatini nel successo interno di HNL sul Sebenico (2-1).[6]
Il 24 maggio vince la sua prima Coppa di Croazia da allenatore grazie al risultato di 2-0 maturato allo Stadio Rujevica contro il Sebenico.[7] Il 23 ottobre seguente, dopo la sconfitta in campionato per mano dell'Osijek (0-2), viene sollevato da tale incarico.[8]
Il 4 gennaio 2024 firma un contratto per due stagioni e mezzo fino al 30 giugno 2026 con i belgi dello Standard Liegi.[9]