Nel luglio 2013 ha lasciato i Vipers per un lavoro di assistente nello staff tecnico dei Toronto Raptors sotto Dwane Casey. Era responsabile dell'attacco durante il suo periodo sotto Casey, e nella stagione 2017-18 è stato accreditato per le modifiche al piano di gioco offensivo dei Raptors che includevano aumenti nei passaggi e tentativi da 3 punti. L'attacco migliorato ha aiutato i Raptors a vincere un record di 59 partite in franchigia, ma la squadra è stata spazzata via nel secondo round dei playoff NBA 2018 dai Cleveland Cavaliers, e Casey è stato licenziato poco dopo.
Il 14 giugno 2018 i Raptors hanno promosso Nurse alla posizione di head coach per succedere a Casey. Nella sua prima stagione, ha guidato i Raptors a un record di 58-24, guidati dall'acquisizione fuori stagione (e l'eventuale MVP delle finali) Kawhi Leonard e dalla stella emergente Pascal Siakam, che avrebbe vinto il premio Most Improved Player della NBA. Il 25 maggio 2019, Nurse ha allenato i Raptors alle finali NBA 2019, le prime per la franchigia, dopo aver vinto l'Eastern Conference Championship sconfiggendo i Milwaukee Bucks in sei partite. Il 13 giugno, Nurse è diventato il primo allenatore a vincere entrambi i titoli NBA e NBA G League (ex D-League), quando i Raptors sconfissero i Golden State Warriors nella partita 6 delle finali NBA, vincendo i Raptors loro primo campionato nella storia della franchigia.
Nella seconda stagione di Nurse, i Raptors hanno terminato con un record di 53-19, nonostante la perdita di Leonard per la free agency, in una stagione abbreviata dalla pandemia COVID-19. Fu ampiamente lodato per la sua creatività e innovazione nel garantire che i Raptors fossero in grado di mantenere un alto livello di gioco nonostante la perdita di Leonard. Quella stagione, Nurse si qualificò per essere un capo allenatore nell'NBA All-Star Game 2020 come rappresentante della Eastern Conference. Il 22 agosto 2020, Nurse è stato nominato Allenatore dell'anno NBA[1]. Tuttavia, i Raptors non sono stati in grado di ripetere il successo ai playoff della stagione precedente, e sono stati eliminati nelle semifinali di Conference, perdendo in 7 partite per mano dei Boston Celtics.
Il 15 settembre 2020, i Raptors hanno annunciato che Nurse aveva firmato una proroga del contratto pluriennale.
Il 21 aprile 2023 i Toronto Raptors annunciano il licenziamento di Nurse, dopo che la franchigia canadese non è riuscita a qualificarsi per i playoff a seguito della sconfitta con i Chicago Bulls nel Play-in Tournament. Termina la sua esperienza coi Raptors con il record di 227-163 (record percentuale di vittorie per la franchigia canadese).[2]
Philadelphia 76ers
Il 1º giugno 2023 viene nominato head coach dei Philadelphia 76ers, diventando il ventiseiesimo capo allenatore nella storia della franchigia.[3]