1 stycznia 2006 roku objął posadę trenera FC København. W sezonie 2006/2007 po wyeliminowaniu Ajaksu Amsterdam wprowadził zespół – po raz pierwszy w jego historii – do fazy grupowej Ligi Mistrzów. Drużyna w swojej grupie zajęła ostatnie miejsce z wynikiem 7 punktów. Z zespołem z Kopenhagi wywalczył pięć mistrzostw Danii (2006, 2007, 2009, 2010, 2011) oraz Puchar Danii w 2009 roku.
1 czerwca 2011 roku został trenerem 1. FC Köln, ale z powodu słabych wyników został zwolniony przed zakończeniem sezonu 2011/12. Od lipca 2012 roku do stycznia 2013 pełnił funkcję szkoleniowca Wolverhampton Wanderers.
W 2013 roku Solbakken został ponownie trenerem FC København. Podczas siedmiu lat pracy w klubie wygrał wraz z zespołem trzy mistrzostwa Danii (2016, 2017, 2019) i trzy Puchary Danii (2015, 2016, 2017). W sezonie 2019/2020 doprowadził zespół do ćwierćfinału Ligi Europy.