Prosinečki speelde vijftien interlands voor Joegoslavië, waarin hij vier doelpunten maakte. Hij maakte zijn debuut voor de Joegoslavische ploeg onder leiding van bondscoach Ivica Osim, op 23 augustus1989 in Kuopio tegen Finland (2-2). Hij moest in dat duel in de rust plaatsmaken voor collega-debutant Predrag Mijatović.
Daarnaast kwam Prosinečki tot 49 interlands voor Kroatië, waarin hij tienmaal doel trof. Prosinečki was actief op de WK's van WK 1990, WK 1998 en WK 2002, en EK 1996. Op het WK 1998 behaalde Prosinečki met Kroatië de derde plaats. Hij is de enige voetballer in de WK-historie die voor twee landen een doelpunt maakte - voor Joegoslavië in 1990 tegen de Verenigde Arabische Emiraten en voor Kroatië in 1998 tegen Jamaica en Nederland. Zijn 49ste en laatste interland speelde hij op maandag 3 juni 2002, tegen Mexico (1-0 nederlaag) tijdens de eerste wedstrijd van Kroatië bij het WK voetbal 2002. Hij moest in dat duel in de rust plaatsmaken voor Milan Rapaić.
Van 2006 tot en met 2010 was Prosinečki assistent-trainer bij het Kroatisch voetbalelftal onder hoofdtrainer Slaven Bilić. Eind 2010 werd Prosinečki aangesteld als de nieuwe hoofdtrainer van Rode Ster Belgrado.[1] Op 20 augustus2012 stapte Prosinečki op als hoofdtrainer van Rode Ster Belgrado vanwege tegenvallende resultaten. "Ik kan niet langer omgaan met de druk", bekende Prosinecki. "Ik heb alles gegeven, maar het was niet genoeg. Ik ben radeloos, want dit is mijn club, hier heb ik de mooiste momenten van mijn carrière beleefd."[2] Twee maanden later, op 15 oktober, werd Prosinečki aangesteld als de nieuwe hoofdtrainer van de TurksevoetbalclubKayserispor. Met Kayserispor had de Kroaat een contract van 1,5 jaar, die hij in juni 2013 verlengde tot en met 2015.[3][4] Na de 'Kroatische derby' tussen Beşiktaş JK en Kayserispor (3-0 winst voor Beşiktaş JK) met als hoofdtrainers respectievelijk de Kroaten Slaven Bilić en Prosinečki, diende Prosinečki zijn ontslag in bij Kayserispor. Prosinečki voelde zich verantwoordelijk voor de slechte resultaten bij de Turkse club. Kayserspor stond toen na elf speelweken op de laatste plek met zes punten.[5][6] Na een paar dagen ging Prosinečki toch weer aan de slag als hoofdtrainer bij Kayserispor. Het bestuur van de Turkse voetbalclub accepteerde zijn ontslag niet. Volgens de Kroaat hadden de reacties van de spelers, de fans en het bestuur hem van mening doen veranderen.[7] Op 31 december 2013 gingen Prosinečki en de Turkse voetbalclub toch uit elkaar, nadat Kayserispor in de eerste helft van het seizoen negen keer had verloren, zes keer gelijk had gespeeld en twee keer had gewonnen, waardoor de club op de een na laatste plek staat.[8] In november 2014 ondertekende Prosinečki een contract voor 3,5 jaar met de Azerbeidzjaanse voetbalbond, nadat Berti Vogts ontslagen werd na de overweldigende 6-0 nederlaag tegen het voormalige voetbalelftal van Prosinečki, Kroatië. Nadat de BosniakSafet Sušić ontslagen werd als hoofdtrainer van Bosnië en Herzegovina, was Prosinečki een van de favorieten om Sušić op te volgen. Toch koos Prosinečki voor de baan als bondscoach van Azerbeidzjan,[9] waar hij de Duitser Berti Vogts opvolgde. In oktober 2017 werd zijn contract niet verlengd, waarna hij ruim twee maanden later werd aangesteld als bondscoach van Bosnië en Herzegovina als opvolger van de opgestapte Mehmed Baždarević. Onder zijn leiding promoveerde Bosnië en Herzegovina in de Nations League van divisie B naar A en werden de play-offs voor kwalificatie voor het EK 2020 gehaald. Deze play-offs speelde Bosnië echter niet meer onder coach Prosinečki, want hij ging aan de slag bij Kayserispor in december 2019. Hij was vanaf augustus tot eind november 2020 de trainer van Denizlispor.
Interlands Azerbeidzjan onder leiding van bondscoach Robert Prosinečki