Kariera trenerska Sorin Cârțu jeszcze w trakcie kariery piłkarskiej rozpoczął karierę trenerską w 1987 roku Electroputere Craiova, w którym grał na wypożyczeniu oraz był grającym trenerem. Następnie wrócił do Universitatei Krajowa, w której w sezonie 1988/1989 był grającym trenerem, a po sezonie 1988/1989 zakończył piłkarską karierę. W sezonie 1989/1990 zajął z klubem 3. miejsce w Divizii A, a w sezonie 1990/1991 zdobył krajowy dublet: mistrzostwo i Puchar Rumunii. Po sezonie 1991/1992 odszedł z klubu.
Następnymi klubami w karierze trenerskiej Sorina Cârțu były: ponownie Electroputere Craiova (1993), reprezentacja Rumunii U-21 (1993–1994), Rapid Bukareszt (1995), ponownie Universitatea Krajowa (1995–1996), ponownie Electroputere Craiova (1997), grecka PAE Weria (1997), ponownie Extensiv Craiova (1998–2002 – awans do Divizii A w sezonie 1998/1999), ponownie Universitatea Krajowa (2002–2003), Oțelul Gałacz (2004), Argeș Pitești (2005–2006), Politehnica Timișoara (2006), Național Bukareszt (2006–2007), Dacia Mioveni (2007–2008), dwukrotnie Pandurii Târgu Jiu (2008–2009, 2010), CFR Cluj (2010), Steaua Bukareszt (2011), ALRO Slatina (2012), FC Brașov (2012) oraz CSMS Iași (2013).