หลังจากประกาศเลิกเล่น อรรถพลหันมารับงานคุมทีมเป็นครั้งแรกกับสโมสร บีอีซี เทโรศาสน ระหว่างปี 2545-2549 มีผลงานโดดเด่น นำทีมคว้ารองแชมป์ เอเอฟซี แชมเปียนส์ลีก ฤดูกาล 2545-2546 จากนั้นย้ายไปคุมทีม เกย์ลัง ยูไนเต็ด (สิงคโปร์) ในปี 2549, ธนาคารกรุงไทย ปี 2550-2551, ทีทีเอ็ม สมุทรสาคร ปี 2552, เมืองทอง ยูไนเต็ด ปี 2552 ก่อนจะย้ายมาคุมทีม บุรีรัมย์ ตั้งแต่ปี 2554 จนกระทั่งแยกทางกันเมื่อวันที่ 2 พฤษภาคม พ.ศ. 2556 หลังนำทีมบุกไปเสมอ เอฟซี โซล 2-2 สร้างประวัติศาสตร์นำ บุรีรัมย์ ยูไนเต็ด ผ่านเข้ารอบ 16 ทีมสุดท้ายในศึก เอเอฟซี แชมเปียนส์ลีก ได้เป็นครั้งแรก นอกจากนี้ อรรถพล ยังทำสถิติเป็นโค้ชไทยคนแรกที่นำทีมผ่านเข้ารอบน็อคเอาท์ในศึก เอเอฟซี แชมเปียนส์ลีก ได้ถึง 2 ทีม (บีอีซี เทโรศาสน และ บุรีรัมย์ ยูไนเต็ด) อรรถพลเคยรับหน้าที่เป็นโค้ชให้กับสโมสรฟุตบอลบางกอกกล๊าส