Sebastián Méndez jugó su último partido como profesional el 13 de diciembre de 2009 cuando Banfield perdió 2 a 0 con Boca en la Bombonera y se consagró campeón del Apertura 2009.

Aunque no tardó mucho en calzarse el buzo de DT ya que cuatro meses después, el 7 de abril de 2010, hizo su estreno interinamente en el banco de suplentes de San Lorenzo, tras la renuncia de Diego Simeone, en un cotejo que el Ciclón cayó 2 a 0 ante el Taladro en el Florencio Sola.

Solamente estuvo 7 partidos en el Ciclón y el resto del año fue el ladero de Julio Falcioni en Banfield. Aunque con la ida del Emperador a Boca, Méndez se hizo cargo del equipo hasta fines de agosto de 2011 cuando renunció. Estuvo 23 cotejos.

Luego estuvo casi dos años sin dirigir y fue a capacitarse a Alemania donde incluso estuvo charlando con Jürgen Klopp y vio los métodos de trabajo del Borussia Dortmund.

En 2013 fue como un nuevo inicio para el Gallego. En junio de ese año asumió en Atlanta, en la primera B Metropolitana donde estuvo 15 cotejos y luego fue a Platense (también en la B Metro) donde dirigió en 25 encuentros.

Su próximo equipo fue Gimnasia de Jujuy en 2015, en el Nacional B. Tuvo un buen desempeño, pero no la pasó bien y por cuestiones con la barra dejó el cargo tras 23 juegos.

Durante 2016 fue el director técnico de Godoy Cruz en primera división durante 34 partidos. En el torneo de Transición quedó un punto detrás de San Lorenzo en su zona y no pudo jugar la final con Lanús. Y luego cayó frente al Pincha por el 3er. puesto por un lugar en la Libertadores.

En abril de 2017 asumió en Belgrano de Córdoba donde estuvo 21 partidos hasta octubre de ese año pasa desarrollar su carrera en el exterior.

Fuera del país fue contratado por Palestino de Chile (18 partidos en 2018) y Cúcuta de Colombia (26 cotejos en 2019).

Desde finales de 2019 hasta noviembre de 2020, Méndez fue ayudante de Maradona en Gimnasia (La Plata). Fue el DT principal cuando Diego no pudo asistir. Tras la muerte del ídolo el 25 de noviembre de 2020, se convirtió en técnico interino del club platense. Su último partido fue el 5 de diciembre.

En 2021 volvió a Godoy Cruz y dirigió 57 partidos, para irse a Tijuana de México, donde estuvo 22 cotejos entre fines de 2021 y 2022.

El año pasado agarró Unión que peleaba el descenso. Fue el DT en 10 partidos y sorpresivamente se fue a Vélez, para dirigirlo los últimos 6 cotejos de 2023 y dejarlo en primera división.